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面包能切,5G也能切?

5G相对4G来说,关键就是具有提供确定性和差异化服务的能力。可以面向多样化业务灵活部署,因此5G引入了“切片”的概念。
发布时间:2020-07-23 10:20        来源:中国电子报        作者:齐旭 马利亚

5G相对4G来说,关键就是具有提供确定性和差异化服务的能力。可以面向多样化业务灵活部署,因此5G引入了“切片”的概念。

网络切片是一种按需组网的方式,可以让运营商在统一的基础设施上切出多个虚拟化的端到端网络,从无线接入网到承载网再到核心网,每个切片在逻辑上隔离,适配各种类型的业务应用。

想要实现网络切片,NFV(网络功能虚拟化)是先决条件。以核心网为例,NFV从传统网元设备中分解出软硬件的部分。硬件由通用服务器统一部署,软件部分由不同的网络功能承担,从而灵活实现业务的组装。

目前5G主流的三大应用场景:eMBB、uRLLC、mMTC,切片也主要基于这三类应用场景进行。

当然,网络切片并不仅限于这三个场景,运营商可以根据不同的应用场景将物理网络切出多个虚拟网络。

落地典型案例

格力电器:

家电企业格力电器致力于打通内部生产与物流各个环节,提升企业整体智能制造水平,中国联通携手华为根据格力生产制造环节对5G网络的诉求和智能制造业务场景的规划,为格力提供了端到端5G SA切片专网,于今年4月在珠海格力电器总部正式建成。

完成改造后的格力实现了园区内5G终端到企业内网的时延从原来的20ms降低到9ms,降低了55%。一方面提升了首检效率,实现了质量追溯的信息化管理,节约纸质成本;另一方面对产线电子检漏、电气安全检测、运转测试、工序检验等多个关键岗位人员的动作实时监控,提升生产过程的产品质量控制。

青岛5G智能电网:

7月11日,由国网青岛供电公司、中国电信青岛分公司和华为公司联合开发的青岛5G智能电网项目一期工程正式交付投产,采用端到端5G SA网络建设,引入5G全自动多维动态切片解决方案,为电网应用提供更快、更细、更准的差异化和确定性网络能力。

借助5G切片网络的超低时延和超高可靠性,能快速定位、隔离和恢复电网线路故障,把停电时间从分钟级缩短到秒级甚至毫秒级;工作人员还可通过电力塔杆上的5G+4K超高清摄像头来监控输电线路和配电设施,可以及时发现故障隐患,能节省80%的现场巡检人力物力。

专家谈切片

中国联通研究院技术委员会主任 严斌峰:

三大运营商自2018年开始布局网络切片,运营商对5G切片服务分三个阶段进行部署:第一阶段(2018年-2021年),主要以eMBB(大带宽)商用为目标,可以实现端到端网络切片拉通,实现基本的运维监控;第二阶段,(2021年-2023年),该阶段以eMBB(大带宽)+uRLLC(低时延)商用为目标,实现网络切片的自动化、按需部署,实现完整的运维监控能力;第三阶段,2023年及以后,可以实现eMBB(大带宽)+uRLLC(低时延)+mMTC(广连接)商用,实现网络切片智能化部署,实现全面、智能的运维优化保障,支持能力开放。

当前阶段,5G网络切片从赋能行业应用创新到形成规模化产业经济还有很长的路要走,作为新一代信息通信技术与传统行业融合的纽带桥梁,电信运营商需要在社会各行业产业合作中应发挥领航作用,积极探索网络切片的商业模式,构建5G时代新的产业生态。首先,电信运营商通过集合NFV/SDN、云网融合、边缘计算、切片管理等新一代技术,推进5G网络架构向全面云化、软件化与泛在化的智能5G网络演近。其次,电信运营商应推动5G与垂直行业的深度融合。最后,电信运营商要创新产业合作的发展模式。

赛迪智库无线电管理研究所副所长彭健:

切片要注重生态的建设,生态才是5G切片商用落地的关键,要让有数字化转型需求的行业用户知道切片能够达到他们的应用需求——这张网能用,能放心的用,运营商要切出刚性的应用场景。

目前有很多用户其实更倾向于使用专网,若想让更多用户选择5G切片,首先在网络侧要确保能满足之前专网的性能需求,并有所提升;其次,如果网络切片的使用成本比之前专网低,用户才会愿意用。对于一直以来以太网的行业企业(如工业),以前的工厂没有专网,而现在要用移动网络,就需要让工厂知道5G切片优于工业以太网,使用成本也要低下来。

集邦咨询分析师郑雅文:

各产业使用者应根据自身的需求及应用场景去挑选合适的网络切片,这样既可满足成本效益,也不会造成资源浪费,避免一味追求最高级的服务而导致需求过剩的状况。因而5G网络切片服务根据不同行业和用户的差异化需求,可按定制化服务、资源独占、租户自维护运营这几个方面去作成本分析,每增加一项网络能力,使用者的网络成本就会增加,进而影响网络切片的整体订价。

5G网络切片是5G的关键技术,凭借差异化的网络能力,应根据不同场景提供不同的网络功能组合。鉴于5G网络切片主要使用SDN(软件定义网络)与NFV(网络功能虚拟化)技术,搭载基于NFV的网络架构可实现更为弹性和灵活的调度;而NFV分层架构间属解耦状态,尤其以“完全解耦”作为NFV的发展方向与产业趋势,这源于运营商需降低对个别厂商的依赖程度和网络建置成本。然而“完全解耦”部署与维护较繁杂,主要原因是:集成难度高(交付效率低且预计集成工作量大)、故障修复难度高(须较多厂商偕同定位)。截至目前ETSI发布NFV技术标准至Release 4(规划发展时程2019~2020年;属商用扩展期),致力发展NFV增强功能运行于5G,运营商间技术与策略相异,技术管理变革可能不同步。

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