話題導(dǎo)火線：
什么是網(wǎng)絡(luò)切片？這個(gè)新概念早已隨著5G的各類報(bào)道頻頻見(jiàn)于媒體。準(zhǔn)確地說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以讓運(yùn)營(yíng)商在一個(gè)硬件基礎(chǔ)設(shè)施中切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片在設(shè)備、接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)以及核心網(wǎng)方面實(shí)現(xiàn)邏輯隔離，適配各種類型服務(wù)并滿足用戶的不同需求。
但日前國(guó)際上一位業(yè)內(nèi)專家提出，5G切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)遠(yuǎn)沒(méi)有那么容易，“比想象的要更復(fù)雜，更凌亂”，需要根據(jù)服務(wù)等級(jí)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒋怪鳖I(lǐng)域、虛擬運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)、不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等切片，但“這些切片是相互綜合交錯(cuò)的”，運(yùn)營(yíng)商終將會(huì)變成一個(gè)“縫補(bǔ)匠”，想盡辦法將這些“切片”縫合起來(lái)，這樣一來(lái)，運(yùn)營(yíng)商不再像個(gè)運(yùn)營(yíng)商，而更像一個(gè)“系統(tǒng)集成商”。
基于此，通信世界全媒體近日邀請(qǐng)了各大運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商來(lái)解讀關(guān)于5G切片的技術(shù)與商業(yè)，試圖為讀者摸清這個(gè)新技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。
關(guān)于5G切片技術(shù)的架構(gòu)和商業(yè)前景，中國(guó)電信和中國(guó)移動(dòng)的專家，分別從專業(yè)角度做了如下解讀。
中國(guó)電信：網(wǎng)絡(luò)切片是5G理想架構(gòu)，但商用仍有諸多挑戰(zhàn)
中國(guó)電信股份有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心
李金艷 楊峰義 梅承力
5G時(shí)代即將到來(lái)，基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也越來(lái)越豐富，為滿足眾多應(yīng)用的差異化需求，在5G技術(shù)的研究過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)切片是討論最多的技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)切片概念允許在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片中容易地配置和重用網(wǎng)絡(luò)元件及功能以滿足特定的應(yīng)用要求，因此眾多業(yè)界人士均認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)切片是5G時(shí)代的理想網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以讓運(yùn)營(yíng)商在一個(gè)硬件基礎(chǔ)設(shè)施中切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片在設(shè)備、接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)以及核心網(wǎng)方面實(shí)現(xiàn)邏輯隔離，適配各種類型服務(wù)并滿足用戶的不同需求。
對(duì)每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片而言，網(wǎng)絡(luò)帶寬、服務(wù)質(zhì)量、安全性等專屬資源都可以得到充分保證。由于切片之間相互隔離，一個(gè)切片的錯(cuò)誤或故障不會(huì)影響到其他切片的通信。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使其在5G網(wǎng)絡(luò)中占有重要位置。
3GPP、NGMN、GSMA的網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
在5G大框架下滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同業(yè)務(wù)靈活支持的需求，不同標(biāo)準(zhǔn)組織如3GPP、NGMN、GSMA均對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片展開(kāi)了相關(guān)研究。
3GPP網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
從2015年開(kāi)始，3GPP啟動(dòng)了5G相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作，并計(jì)劃在R14~R16 3個(gè)大版本中完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，網(wǎng)絡(luò)切片作為5G的重要技術(shù)，得到了3GPP的高度重視。SA1的場(chǎng)景研究、SA2的框架制定和SA5的網(wǎng)絡(luò)管理均對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片制定了專門的課題。
SA1在TS22.261中把網(wǎng)絡(luò)切片作為5G的基礎(chǔ)能力進(jìn)行了需求分析，認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)切片可以為運(yùn)營(yíng)商提供定制化的網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片這種方式滿足用戶在優(yōu)先級(jí)、計(jì)費(fèi)、策略控制、安全、移動(dòng)性等功能方面的差異化需求，以及在時(shí)延、可靠性、速率等性能方面的差異化的需求。
5G切片還可以服務(wù)于公共安全和MVNO等群組用戶，使網(wǎng)絡(luò)變得更為靈活。此外SA1工作組還要求后續(xù)制定的5G系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)必須滿足上述切片的要求。
SA2工作組在TR23.799下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究中提出了三大備選網(wǎng)絡(luò)切片場(chǎng)景。
方案A：核心網(wǎng)的所有功能均切片，在一個(gè)核心網(wǎng)的切片實(shí)例中既包括用戶面部分，也包括控制面部分。
方案B：核心網(wǎng)的控制面部分共享功能不切片，作為各切片的共享部分，用戶面及不適合共享的控制面功能切片。
方案C：核心網(wǎng)控制面不切片而且功能共享，僅用戶面切片。
經(jīng)討論決定，在R15之前僅考慮方案B（方案C做為方案B的特殊場(chǎng)景）的切片方案，即僅考慮用戶面和控制面的部分功能切片，如圖1所示。
圖1 方案B的網(wǎng)絡(luò)切片示意
此外，SA2工作組圍繞切片的選擇和實(shí)現(xiàn)等功能達(dá)成如下結(jié)論（詳見(jiàn)TS23.501規(guī)范的5.15章）。
網(wǎng)絡(luò)切片是包含接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)切片的形式提供相關(guān)的通信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)能力。網(wǎng)絡(luò)切片可以按照提供特性的不同來(lái)劃分，在提供相同特性的前提下，也可以通過(guò)切片來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶分組。
終端通過(guò)提供網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息（NSSAI）來(lái)選擇和組建切片相關(guān)的實(shí)例，每一條網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片，包含業(yè)務(wù)的類型及業(yè)務(wù)類型的差異因子。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息可以是預(yù)配置的也可以是終端附著后從網(wǎng)絡(luò)獲取的。具備切片功能的網(wǎng)絡(luò)可以依據(jù)終端提供的網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息來(lái)為終端選擇切片。
用戶可以通過(guò)一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)同時(shí)接入多個(gè)核心網(wǎng)切片，這種場(chǎng)景下，所有這些切片由一個(gè)公共的接入和移動(dòng)性管理模塊（AMF）來(lái)管理。
每個(gè)PDU會(huì)話只能由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片管理。
由核心網(wǎng)而不是無(wú)線側(cè)來(lái)選擇為用戶服務(wù)的核心網(wǎng)切片實(shí)例，用戶被允許接入哪些網(wǎng)絡(luò)切片要寫入簽約數(shù)據(jù)中。
用戶的切片選擇功能可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供網(wǎng)絡(luò)切片選擇策略（NSSP）來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)策略包含切片選擇相關(guān)的規(guī)則，協(xié)助用戶完成切片的選擇功能。
目前SA2工作組針對(duì)切片選擇模塊是聯(lián)合已有模塊（如AMF）部署還是單獨(dú)部署，正在做進(jìn)一步的討論和研究，對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片的管理以及與傳輸?shù)年P(guān)聯(lián)等問(wèn)題也在做進(jìn)一步的確認(rèn)和研究。
在網(wǎng)絡(luò)切片的管理方面，基于SA1/SA2/NGMN等標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)切片在管理和配置方面的需求，SA5工作組研究了對(duì)切片的管理和調(diào)度方法，以及跨多合作方、跨多域的切片管理，自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)并管理不同切片之間資源的隔離。
為迎合更靈活的切片網(wǎng)絡(luò)，SA5已經(jīng)明確SON也將在5G中發(fā)揮重要的作用。目前針對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片調(diào)度和管理的研究報(bào)告TR28.801即將完成。
NGMN網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
NGMN在5G白皮書(shū)里介紹了網(wǎng)絡(luò)切片的概念，認(rèn)為該技術(shù)可以基于業(yè)務(wù)的需求來(lái)靈活地選擇用戶面、控制面以及無(wú)線側(cè)的模塊和資源，可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源分配，實(shí)現(xiàn)最大成本效率，滿足多元5G新業(yè)務(wù)的需求。
如圖2所示，將網(wǎng)絡(luò)切片定義為包含業(yè)務(wù)實(shí)例層、網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例層和資源層的綜合概念。業(yè)務(wù)實(shí)例層標(biāo)識(shí)這個(gè)切片支持的業(yè)務(wù)，可以由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商或第三方提供；網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例層供運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)建切片實(shí)例，資源層提供共享的資源供各切片實(shí)例使用。
圖2 NGMN定義的網(wǎng)絡(luò)切片概念
白皮書(shū)指出，為實(shí)現(xiàn)上述靈活的架構(gòu)性，必須將用戶面和控制面完全分開(kāi)，并在各模塊之間建立開(kāi)放的連接。白皮書(shū)同時(shí)指出，模塊以及切片的粒度如何劃分是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，細(xì)的粒度能帶來(lái)更好的靈活性，但是也會(huì)極大地提升管理和部署的復(fù)雜度。
GSMA網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
GSMA作為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商廣泛參與的組織，也非常重視網(wǎng)絡(luò)切片的相關(guān)研究及工業(yè)化應(yīng)用。2017年GSMA專門成立了NEST項(xiàng)目組從事支持車輛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)切片相關(guān)研究，該工作組從2017年3月開(kāi)始相關(guān)的研究工作，預(yù)計(jì)一年時(shí)間內(nèi)深化完成5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)如何更好地服務(wù)于車輛工業(yè)相關(guān)應(yīng)用的研究并形成可供汽車工業(yè)參考的切片文檔。
為完成這一目標(biāo)，目前GSMA已經(jīng)開(kāi)展了汽車工業(yè)的需求收集以及針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)切片參數(shù)定義等工作。
國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)切片測(cè)試已進(jìn)入二階段
2016年上半年，IMT-2020推進(jìn)組聯(lián)合各單位制定了網(wǎng)絡(luò)切片測(cè)試規(guī)范，測(cè)試采取自愿原則，測(cè)試地點(diǎn)為各廠商實(shí)驗(yàn)室，華為、中興、愛(ài)立信、上海諾基亞貝爾、大唐電信、英特爾等單位均參與了相應(yīng)的測(cè)試，測(cè)試在2016年第三季度完成。
第一階段各廠商設(shè)備基本還處于原型機(jī)階段，測(cè)試主要注重功能性，圍繞切片模板、切片的生命周期管理、切片選擇、切片共享、切片的多接入、切片的維護(hù)、切片的業(yè)務(wù)指標(biāo)等特性共20多個(gè)用例展開(kāi)測(cè)試。
目前正在討論第二階段的測(cè)試規(guī)范，計(jì)劃測(cè)試切片選擇、切片的編排能力、聯(lián)動(dòng)擴(kuò)展以及典型切片的業(yè)務(wù)能力驗(yàn)證等內(nèi)容，預(yù)計(jì)2017年6月底凍結(jié)測(cè)試規(guī)范。第二階段的測(cè)試進(jìn)一步增加了功能項(xiàng)并注重可用性，測(cè)試統(tǒng)一在中國(guó)信通院進(jìn)行。
部署、管理和應(yīng)用面臨重重挑戰(zhàn)
從前面的分析中可以看出，目前有關(guān)網(wǎng)絡(luò)切片的標(biāo)準(zhǔn)還在制定及完善過(guò)程中，業(yè)界可進(jìn)行的測(cè)試也還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。作為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商，除了關(guān)心技術(shù)研究的進(jìn)展，更關(guān)心切片的部署、管理和應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)切片在達(dá)到商業(yè)部署的要求之前，有如下問(wèn)題要重點(diǎn)關(guān)注和解決。
切片劃分的粒度和靈活性切片之所以被大家關(guān)注，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)細(xì)分的方式滿足多種業(yè)務(wù)以及不同用戶組的需求。劃分多少切片以及切片的粒度如何是部署過(guò)程中不能回避的復(fù)雜問(wèn)題。切片粒度過(guò)大容易導(dǎo)致靈活性不夠，不能很好地滿足差異化服務(wù)的要求；切片粒度過(guò)細(xì)會(huì)極大地提升管理和部署復(fù)雜度。另外，由于切片之間的資源不能動(dòng)態(tài)共享，過(guò)細(xì)的切片粒度也會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。
切片的最大優(yōu)勢(shì)在于業(yè)務(wù)的靈活發(fā)布和部署，針對(duì)切片部署上的靈活性不同運(yùn)營(yíng)商也有不同的看法，有些運(yùn)營(yíng)商希望切片能非常靈活地部署，如同4G的策略控制架構(gòu)一樣具有一定的實(shí)時(shí)性。還有一些運(yùn)營(yíng)商認(rèn)為過(guò)于靈活的切片可能會(huì)提升網(wǎng)絡(luò)管理方面的成本與風(fēng)險(xiǎn)，畢竟穩(wěn)定性與可靠性也是網(wǎng)絡(luò)重要的考量指標(biāo)，并且新業(yè)務(wù)的發(fā)布也不是一蹴而就的，需要大量的商業(yè)準(zhǔn)備和分析。
端到端的切片實(shí)現(xiàn)
NGMN在5G白皮書(shū)中提到的5G切片愿景是端到端的網(wǎng)絡(luò)切片的實(shí)現(xiàn)，不僅包含核心網(wǎng)用戶面與控制面的切片，也包含無(wú)線側(cè)的切片，只有端到端的切片和網(wǎng)絡(luò)細(xì)化才能滿足特殊場(chǎng)景在時(shí)延、安全性等方面的特殊要求。
目前無(wú)線側(cè)的切片研究停留在對(duì)核心網(wǎng)切片功能的支持上，還沒(méi)有單獨(dú)考慮無(wú)線切片的場(chǎng)景。基于現(xiàn)有的核心網(wǎng)切片功能并不能很好地滿足典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景的差異化需求，缺失了無(wú)線側(cè)的網(wǎng)絡(luò)切片不能很好地體現(xiàn)切片的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，不可能得到很好地商業(yè)推動(dòng)。無(wú)線側(cè)切片功能什么時(shí)候完成給端到端切片應(yīng)用帶來(lái)了技術(shù)上的不確定性。
切片虛擬化管理
SDN/NFV是切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基石，切片功能要納入虛擬化的管理與調(diào)度系統(tǒng)中，3GPP SA5已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)的研究工作。受限于SA2及RAN架構(gòu)研究的進(jìn)展，目前SA5在切片管理方面還沒(méi)有給出明確的結(jié)論。另外，虛擬化的管理如何提高響應(yīng)速度來(lái)保證切片的靈活可靠實(shí)現(xiàn)也需要繼續(xù)進(jìn)行深入研究。
切片的后向兼容問(wèn)題
在TS23.501的切片場(chǎng)景分析中，針對(duì)5G的三大典型應(yīng)用，目前明確提出的有eMBB、uRLLC和mMTC三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景。考慮到對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容性，能不能把4G網(wǎng)絡(luò)作為5G的一個(gè)特殊切片來(lái)管理和接納？
如果技術(shù)上可行，將可以避免考慮4G與5G之間復(fù)雜的互操作問(wèn)題，保護(hù)現(xiàn)有投資，并可極大方便現(xiàn)網(wǎng)用戶。
切片的應(yīng)用
5G從誕生之初就被大家寄予厚望，希望5G能滿足eMBB、uRLLC和mMTC等多種復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景的需求。基于不同應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求的不同，網(wǎng)絡(luò)切片在5G的架構(gòu)下應(yīng)運(yùn)而生，好的應(yīng)用和好的商業(yè)模式是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的原動(dòng)力。
希望在5G部署時(shí)，網(wǎng)絡(luò)不再是管道和數(shù)據(jù)搬運(yùn)工，而是在部署之初就粘合了應(yīng)用和用戶的豐富網(wǎng)絡(luò)。為此，切片在誕生之初要更好地關(guān)注應(yīng)用需求，在技術(shù)規(guī)范制定時(shí)要聯(lián)合行業(yè)內(nèi)的典型應(yīng)用，在部署時(shí)更要和應(yīng)用聯(lián)合部署。
目前，GSMA已經(jīng)開(kāi)展了相應(yīng)的工作，針對(duì)汽車行業(yè)的切片需求和組網(wǎng)成立了專門的項(xiàng)目組進(jìn)行了研究，目前在需求的討論中并沒(méi)有汽車生產(chǎn)或者運(yùn)營(yíng)企業(yè)活躍地參與。要想把切片真正用好，從技術(shù)制定到網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)再到運(yùn)營(yíng)都少不了應(yīng)用企業(yè)的參與，只有這樣才能開(kāi)發(fā)好切片應(yīng)用的市場(chǎng)。
中國(guó)移動(dòng)：切片技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)靈活高效，國(guó)內(nèi)已開(kāi)展試點(diǎn)
通信世界全媒體記者 程琳琳
為滿足5G網(wǎng)絡(luò)的需求，中國(guó)移動(dòng)作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)商一直在積極開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)切片方面的研究工作。在2017年MWC展會(huì)上，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合華為、德國(guó)電信、大眾集團(tuán)發(fā)布了《服務(wù)可保證的5G網(wǎng)絡(luò)切片白皮書(shū)》。
中國(guó)移動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)切片白皮書(shū)中肯定了網(wǎng)絡(luò)切片在5G中承擔(dān)的重要角色，同時(shí)指出為保證5G網(wǎng)絡(luò)能夠應(yīng)對(duì)多變的業(yè)務(wù)需求，尤其是對(duì)垂直行業(yè)的業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)切片將提供服務(wù)可保證的端到端網(wǎng)絡(luò)解決方案。
網(wǎng)絡(luò)切片的切法多樣化
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分割，充分提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，使網(wǎng)絡(luò)更加靈活、高效地適應(yīng)5G的業(yè)務(wù)需求。切片技術(shù)也是未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)具備的能力，可以使CT系統(tǒng)像IT系統(tǒng)一樣進(jìn)行虛擬化管理和維護(hù)。
如果要實(shí)現(xiàn)CT系統(tǒng)的IT化，那么網(wǎng)絡(luò)的SDN/NFV化是實(shí)現(xiàn)端到端網(wǎng)絡(luò)切片的基礎(chǔ)。運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)SDN/NFV平臺(tái)把網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行虛擬匹配、映射，生成不同的邏輯功能，再通過(guò)編排器提供相應(yīng)的服務(wù)以滿足各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力的需求，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的切片。
在第一屆全球5G大會(huì)上，IMT-2020(5G)推進(jìn)組發(fā)布的《5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)》白皮書(shū)指出，與4G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相對(duì)單一的應(yīng)用模式不同，5G網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)對(duì)象是海量豐富類型的終端和應(yīng)用，其報(bào)文結(jié)構(gòu)、會(huì)話類型、移動(dòng)規(guī)律和安全性需求都不盡相同，網(wǎng)絡(luò)必須針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的服務(wù)需求引入不同的功能設(shè)計(jì)。
具體的網(wǎng)絡(luò)切片方法有很多種，例如可以按照業(yè)務(wù)場(chǎng)景、服務(wù)等級(jí)、網(wǎng)絡(luò)制式以及企業(yè)不同來(lái)進(jìn)行切片。按業(yè)務(wù)場(chǎng)景切片，可以按5G的三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行切片；按服務(wù)等級(jí)切片，例如中國(guó)移動(dòng)可以將具有特殊安全需求的用戶劃分出一個(gè)切片，并采用特殊的計(jì)費(fèi)方式；還可以按照企業(yè)不同進(jìn)行切片，將同一類型的企業(yè)劃分為一個(gè)切片，可以提供一些定制化服務(wù)。
雖然切片的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，但是切片并不是越多越好。在靈活性增加的同時(shí)，切片過(guò)多會(huì)造成不同切片之間的動(dòng)態(tài)管理和資源共享難度增加，對(duì)平臺(tái)、編排、管理等都是比較大的挑戰(zhàn)。
切片不一定越多越好，重要的是如何充分地把相似需求歸為一類，從而減少切片數(shù)量對(duì)平臺(tái)的挑戰(zhàn)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切片后，還需要使用網(wǎng)絡(luò)編排器對(duì)切片進(jìn)行統(tǒng)籌管理，實(shí)現(xiàn)資源合理安排，高效地針對(duì)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行調(diào)度。
網(wǎng)絡(luò)切片部署面臨的挑戰(zhàn)
網(wǎng)絡(luò)切片的理念是希望用IT的方式改造CT系統(tǒng)，這在CT系統(tǒng)還沒(méi)有成功的案例，雖然中國(guó)移動(dòng)也在探索，但是目前還沒(méi)有大規(guī)模的商業(yè)案例來(lái)佐證這種方式一定可行。從目前發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，將切片理念應(yīng)用到現(xiàn)網(wǎng)，將面臨以下挑戰(zhàn)。
一方面，SDN/NFV是否適合電信級(jí)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，特別對(duì)傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，如何保證幾億用戶以及大量的數(shù)據(jù)在現(xiàn)網(wǎng)可靠地運(yùn)行。
另一方面，如果要做到網(wǎng)絡(luò)切片，不僅切片的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)生成、管理和維護(hù)方式需要探索，而且生成多少切片，切片之間怎樣共享、隔離資源，以及安全性問(wèn)題都需要進(jìn)行探索。
未來(lái)核心網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)邊界會(huì)變得模糊
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)不僅帶來(lái)業(yè)務(wù)部署方面的改變，還會(huì)帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的變化。未來(lái)低時(shí)延應(yīng)用要求本地化部署，相互之間直接交互信息，在這種情況下核心網(wǎng)有些功能就要下沉，甚至?xí)浅？拷荆@樣才能真正保證業(yè)務(wù)直接下發(fā)到用戶，保證較短的時(shí)延。
低時(shí)延、高可靠業(yè)務(wù)是未來(lái)5G的重要業(yè)務(wù)，要求網(wǎng)絡(luò)端到端的延遲僅有幾毫秒，如果按傳統(tǒng)的方式部署網(wǎng)絡(luò)，從無(wú)線網(wǎng)到和核心網(wǎng)經(jīng)歷的網(wǎng)元太多時(shí)延就會(huì)增大，這會(huì)造成時(shí)延很難滿足業(yè)務(wù)的需求。因此將核心網(wǎng)的功能下沉到邊緣以減少傳輸經(jīng)過(guò)的網(wǎng)元數(shù)量從而降低時(shí)延，將是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可能會(huì)導(dǎo)致核心網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)的邊界變得模糊。切片技術(shù)可以靈活地根據(jù)用戶需求來(lái)調(diào)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源，從而構(gòu)成虛擬網(wǎng)絡(luò)。這些切片之間邏輯上是獨(dú)立的，但物理上是共享的。
4G網(wǎng)絡(luò)采用核心網(wǎng)集中式部署、無(wú)線網(wǎng)邊界部署的方式，而在未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線網(wǎng)和核心網(wǎng)的邊界將會(huì)變得模糊。不僅核心網(wǎng)下沉到邊緣，無(wú)線網(wǎng)將來(lái)也會(huì)有集中式部署的趨勢(shì)，如果將協(xié)議中非實(shí)時(shí)的處理從基站里分解出來(lái)，基站就可以更好地進(jìn)行協(xié)作，同時(shí)MEC的部署也可以更深入。
核心網(wǎng)功能的下沉?xí)?lái)很多問(wèn)題，如計(jì)費(fèi)問(wèn)題。傳統(tǒng)核心網(wǎng)采用集中式的經(jīng)營(yíng)方式計(jì)費(fèi)，未來(lái)核心網(wǎng)功能下沉則計(jì)費(fèi)方式也要改變，如計(jì)費(fèi)的代理可能下放到基站，基站在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中把計(jì)費(fèi)信息收集起來(lái)上傳給集中式的單元。
安全問(wèn)題是重要的研究方向
將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切片后，如何保證安全性也是非常重要的。安全問(wèn)題分為兩個(gè)方面，一方面是用戶數(shù)據(jù)安全，另一方面是網(wǎng)絡(luò)安全。
在用戶數(shù)據(jù)的安全方面，不同的用戶對(duì)安全性的需求不同，可以采用物理隔離等方式為不同用戶制定不同的解決方案。
在網(wǎng)絡(luò)安全方面，重要的是防止網(wǎng)絡(luò)自身被攻擊。核心網(wǎng)一直以來(lái)都采用集中式部署，比較易于管理，安全性容易得到保證。未來(lái)如果核心網(wǎng)下沉到邊緣甚至是基站，而基站周圍環(huán)境的安全性難以保證，一旦網(wǎng)絡(luò)被攻擊，數(shù)據(jù)的安全性就面臨極大威脅。因此網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切片后，如何保證網(wǎng)絡(luò)自身安全是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。
為了保證網(wǎng)絡(luò)切片后的安全性，需要進(jìn)行多方面的考慮，但不能因噎廢食，既要兼顧靈活性又要保證安全性，兩方面兼顧將是未來(lái)重要的研究方向。
國(guó)內(nèi)外積極推進(jìn)5G技術(shù)落地
5G網(wǎng)絡(luò)以用戶為中心、功能模塊化、網(wǎng)絡(luò)可編排為核心理念，重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制和轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，改變單一管道和固化的服務(wù)模式，基于通用共享的基礎(chǔ)設(shè)施為不同用戶和行業(yè)提供按需定制的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而且要構(gòu)建資源全共享、功能易編排、業(yè)務(wù)緊耦合的社會(huì)化信息服務(wù)使能平臺(tái)，從而滿足極致體驗(yàn)、效率和性能要求，以及“萬(wàn)物互聯(lián)”的愿景。
國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商都在密切關(guān)注5G切片技術(shù)的進(jìn)展。AT&T、德國(guó)電信等國(guó)外運(yùn)營(yíng)商正積極研究5G切片技術(shù)并展開(kāi)了業(yè)務(wù)試驗(yàn)，試圖通過(guò)試驗(yàn)帶動(dòng)研發(fā)體系、運(yùn)維體系進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)未來(lái)平臺(tái)的變化。AT&T提出，希望未來(lái)網(wǎng)絡(luò)完全實(shí)現(xiàn)軟件化、虛擬化，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用緊密結(jié)合。而保守的運(yùn)營(yíng)商則考慮使用現(xiàn)有的EPC通過(guò)虛擬化的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)部分功能。
“面向新的需求和技術(shù)挑戰(zhàn)，全球運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商和垂直行業(yè)應(yīng)該共同考慮如何進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)切片的可用性，需要接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、傳輸和承載網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)功能、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和業(yè)務(wù)層等多領(lǐng)域的跨層與協(xié)同，并以更開(kāi)放的方式進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。”中國(guó)移動(dòng)技術(shù)部王曉云總經(jīng)理表示。
中國(guó)移動(dòng)爭(zhēng)取在2020年5G全面商用時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的切片化，并實(shí)現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)能力。中國(guó)移動(dòng)正在嘗試用SDN/NFV技術(shù)改造EPC或IMS系統(tǒng)，目前在做5G切片方面的試點(diǎn)，取得了很好的進(jìn)展。希望這些實(shí)踐可以給未來(lái)5G應(yīng)用做鋪墊，推動(dòng)5G核心網(wǎng)端到端切片的實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)移動(dòng)還將與華為、中興等設(shè)備廠商進(jìn)行合作測(cè)試，配合正在進(jìn)行的5G測(cè)試，逐步將5G切片技術(shù)推向成熟。
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