12月24日技術(shù)評(píng)論(李明)5G肩負(fù)著使能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重任,5G網(wǎng)絡(luò)之所以能夠支持眾多垂直行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景,網(wǎng)絡(luò)切片是其中之關(guān)鍵。
那么,在眾多賦能行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)的技術(shù)中,網(wǎng)絡(luò)切片為何能脫穎而出成為重要技術(shù)選項(xiàng)?當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)還面臨哪些挑戰(zhàn)?業(yè)界在推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)創(chuàng)新方面有哪些進(jìn)展?
較理想的5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)部署方式
行業(yè)專(zhuān)網(wǎng),是5G賦能行業(yè)數(shù)字化的重要手段。由于ToB業(yè)務(wù)對(duì)連接的性能要求是多樣化的,有的對(duì)時(shí)延敏感,有的對(duì)速率敏感,有的對(duì)時(shí)延和速率都敏感。為了滿足這種差異化要求,從建網(wǎng)方式來(lái)看,5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)有物理專(zhuān)網(wǎng)、混合專(zhuān)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)切片三個(gè)選項(xiàng)。
物理專(zhuān)網(wǎng)是為T(mén)oB業(yè)務(wù)部署專(zhuān)用的端到端網(wǎng)絡(luò),ToB專(zhuān)網(wǎng)和ToC大網(wǎng)完全隔離,所有無(wú)線資源、核心網(wǎng)資源都是ToB專(zhuān)用;混合專(zhuān)網(wǎng)是為T(mén)oB業(yè)務(wù)分配不同的載波,ToB和ToC業(yè)務(wù)在頻譜資源上進(jìn)行隔離,基站的硬件設(shè)備、傳輸、核心網(wǎng)等資源可以進(jìn)行共享;網(wǎng)絡(luò)切片是為T(mén)oB業(yè)務(wù)分配不同的切片,ToB和ToC業(yè)務(wù)共享頻譜、傳輸資源和核心網(wǎng)資源,但是在PRB級(jí)別上進(jìn)行隔離。
上述三種方式各有自己的適用場(chǎng)景。愛(ài)立信東北亞區(qū)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線部門(mén)總監(jiān)吳日平在接受C114專(zhuān)訪時(shí)指出:“物理專(zhuān)網(wǎng)和混合專(zhuān)網(wǎng)不是5G特有的技術(shù),4G也可以實(shí)現(xiàn)。物理專(zhuān)網(wǎng)和混合專(zhuān)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)是隔離度好,業(yè)務(wù)保障程度高,但是問(wèn)題是部署周期長(zhǎng)、部署成本高、維護(hù)困難,適合企業(yè)規(guī)模比較大、業(yè)務(wù)隔離度要求高的場(chǎng)景。”
“而網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)則是5G區(qū)別2G/3G/4G的主要功能之一。網(wǎng)絡(luò)切片提供了一種比較靈活的機(jī)制,使得運(yùn)營(yíng)商可以充分利用公網(wǎng)資源來(lái)提供行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)業(yè)務(wù),運(yùn)營(yíng)商可以快速配置切片,動(dòng)態(tài)分配或回收網(wǎng)絡(luò)資源,為切片里的業(yè)務(wù)提供差異化的保障,具有快速部署、保障適中、成本較低等特點(diǎn),能夠降低企業(yè)使用5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)的門(mén)檻,特別是適合中小企業(yè)或是在業(yè)務(wù)探索階段。”吳日平表示,因此網(wǎng)絡(luò)切片是一種比較理想的5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)部署方式,國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商也把網(wǎng)絡(luò)切片作為5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)的主要推廣模式,應(yīng)該具有比較好的發(fā)展前景。
愛(ài)立信《5G商業(yè)潛能》報(bào)告預(yù)測(cè),到2030年全球數(shù)字化經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)市值約3.8萬(wàn)億美金,而5G技術(shù)使能的經(jīng)濟(jì)收入約1.49萬(wàn)億美金,其中運(yùn)營(yíng)商能夠取得的市場(chǎng)價(jià)值約7000億美金。據(jù)IHS Markit報(bào)告預(yù)測(cè):到2035年,5G將在全球創(chuàng)造12.3萬(wàn)億美元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。其中,5G網(wǎng)絡(luò)切片被業(yè)界公認(rèn)為是運(yùn)營(yíng)商進(jìn)入垂直行業(yè)市場(chǎng)、使能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的巨大機(jī)會(huì)和重要抓手。
為5G發(fā)展帶來(lái)三大好處
從技術(shù)實(shí)現(xiàn)邏輯來(lái)看,作為5G SA新引入的技術(shù),網(wǎng)絡(luò)切片是利用虛擬化編排等技術(shù),在邏輯上由5G SA網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元和網(wǎng)絡(luò)資源組成,一起提供垂直行業(yè)所需的網(wǎng)絡(luò)能力。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),運(yùn)營(yíng)商可以在一張物理網(wǎng)絡(luò)上劃分出多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò),每個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片。
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)特點(diǎn)鮮明:不同的切片可以提供不同的網(wǎng)絡(luò)特性,例如速率、時(shí)延、可靠性等等;各個(gè)切片之間可以相互隔離,一個(gè)切片的過(guò)載不會(huì)影響其它切片的性能;可以設(shè)置切片的服務(wù)區(qū)域。
“網(wǎng)絡(luò)切片將用戶、業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。”吳日平指出:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),運(yùn)營(yíng)商可以在同一張5G網(wǎng)絡(luò)上為不同用戶提供差異化的服務(wù)保障,從而可以拓展5G的服務(wù)領(lǐng)域,豐富5G應(yīng)用,而不只是為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供更高的速率,這對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的變現(xiàn)以及5G的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展是至關(guān)重要的。具體來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)切片將為5G發(fā)展帶來(lái)以下三大好處:
一是以較低的成本使能行業(yè)應(yīng)用,減低企業(yè)使用5G門(mén)檻。如果沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),運(yùn)營(yíng)商需要為每個(gè)企業(yè)或者每類(lèi)業(yè)務(wù)單獨(dú)部署一張網(wǎng)絡(luò),這種模式的缺點(diǎn)是部署周期長(zhǎng)、建設(shè)成本高、調(diào)整不靈活。而網(wǎng)絡(luò)切片可以基于已有的公網(wǎng)來(lái)建設(shè)虛擬專(zhuān)網(wǎng),部署快、成本低、調(diào)整靈活,為5G進(jìn)入行業(yè)市場(chǎng)提供了一種新的選項(xiàng)。
二是促進(jìn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)切片可以為不同業(yè)務(wù)提供差異化的保障,5G應(yīng)用提供商可以和運(yùn)營(yíng)商配合,可為所有人群或特定客戶推出差異化的服務(wù),使得5G業(yè)務(wù)更加豐富多彩。這樣,運(yùn)營(yíng)商不僅能夠進(jìn)入更多ToB垂直行業(yè),如果與游戲、視頻等應(yīng)用提供商合作、最終由應(yīng)用提供商向消費(fèi)者提供差異化服務(wù),也帶來(lái)“先ToB再ToC”的2B2C商業(yè)模式創(chuàng)新。
三是增加運(yùn)營(yíng)商收入。運(yùn)營(yíng)商提供差異化的業(yè)務(wù)保障后,可以進(jìn)行差異化的收費(fèi),對(duì)于重點(diǎn)保障的業(yè)務(wù),除了正常的流量費(fèi)之外,可以按保障級(jí)別收取一定的增值服務(wù)費(fèi),提高整體的ARPU。例如,運(yùn)營(yíng)商部署的5G正在推動(dòng)基于差異化“服務(wù)”的連接包套餐創(chuàng)新,包括游戲、音樂(lè)、體育、社交媒體、視頻會(huì)議、教育和辦公軟件等方面的差異化網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。
初級(jí)階段亟待解決三大挑戰(zhàn)
雖然網(wǎng)絡(luò)切片具有非常好的發(fā)展前景,但3GPP在R15階段(2017年8月)才首次提出了網(wǎng)絡(luò)切片的概念。四年多時(shí)間,業(yè)界在網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用方面進(jìn)行了深入研究和探索,但總體而言,由于網(wǎng)絡(luò)切片從R15才開(kāi)始定義,發(fā)展時(shí)間還比較短,目前網(wǎng)絡(luò)切片還處于發(fā)展的初級(jí)階段。
吳日平認(rèn)為:當(dāng)前階段,網(wǎng)絡(luò)切片的普遍應(yīng)用還面臨期望匹配、標(biāo)準(zhǔn)完善、模式細(xì)化等挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)1)期望匹配:業(yè)界對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)切片的期望很高,但是目前網(wǎng)絡(luò)切片能提供的功能還比較有限,還需要時(shí)間來(lái)進(jìn)一步演進(jìn)和提升。
挑戰(zhàn)2)標(biāo)準(zhǔn)完善:切片的自動(dòng)編排非常重要,但是3GPP對(duì)于切片的編排流程和接口沒(méi)有詳細(xì)定義,導(dǎo)致目前跨廠商、跨領(lǐng)域的端到端切片自動(dòng)化編排還有較大難度。與此同時(shí),切片SLA的定義以及SLA和網(wǎng)絡(luò)能力的映射還需要完善,3GPP后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)將持續(xù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片的相關(guān)功能進(jìn)行完善。
挑戰(zhàn)3)商業(yè)模式的細(xì)節(jié)還需要確認(rèn):網(wǎng)絡(luò)切片可以通過(guò)QoS調(diào)度、資源預(yù)留、載波隔離等方式來(lái)提供不同類(lèi)型的SLA保障,但是各種保障機(jī)制的應(yīng)用場(chǎng)景還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化、模板化,ToB和ToC如何協(xié)同也還有待探索。目前市場(chǎng)上有一些試點(diǎn),但是主要是在驗(yàn)證技術(shù)的可行性,具體到如何標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)營(yíng),如何計(jì)費(fèi)等商業(yè)模式細(xì)節(jié)等都還在探索當(dāng)中。
實(shí)戰(zhàn)打磨:“單終端多切片業(yè)務(wù)并發(fā)”測(cè)試成果意義非凡
可見(jiàn),處于初級(jí)階段的網(wǎng)絡(luò)切片發(fā)展任重道遠(yuǎn)。
如何解決期望匹配、標(biāo)準(zhǔn)完善、模式細(xì)化等挑戰(zhàn),尤其是在大規(guī)模部署網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)之前,摸清網(wǎng)絡(luò)能力現(xiàn)狀、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題、積累經(jīng)驗(yàn),同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片的試點(diǎn)測(cè)試,推動(dòng)設(shè)備、終端等產(chǎn)業(yè)鏈成熟,實(shí)現(xiàn)共享網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)、用戶差異化能力,支撐運(yùn)營(yíng)商2C/2B業(yè)務(wù)個(gè)性化需求,成為當(dāng)務(wù)之急。
為此,運(yùn)營(yíng)商也在聯(lián)合業(yè)界合作伙伴,在實(shí)踐中尋找答案。例如,愛(ài)立信與IMT-2020(5G)推進(jìn)組、部分運(yùn)營(yíng)商完成了URSP(UE Route Selection Policy,單終端多切片業(yè)務(wù)并發(fā))的測(cè)試,包括基于安卓12最新發(fā)布的URSP功能的對(duì)接測(cè)試。
愛(ài)立信聯(lián)合IMT-2020(5G)推進(jìn)組完成了端到端切片管理的異廠商互通;愛(ài)立信配合中國(guó)移動(dòng)完成了端到端網(wǎng)絡(luò)切片異廠家橫向拉通的現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試;在中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信的現(xiàn)網(wǎng)上,基站上都普遍配置了至少兩個(gè)切片,一個(gè)是2C公共切片,一個(gè)是2B公共切片;最近,愛(ài)立信更是配合北京聯(lián)通基于網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)開(kāi)通了5G頭等艙/商務(wù)艙業(yè)務(wù)。
尤其值得一提的是,近日山東聯(lián)通攜手愛(ài)立信、vivo在濰坊共同完成了基于5G SA商用網(wǎng)絡(luò)的切片無(wú)線特性測(cè)試。測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期,在為中國(guó)聯(lián)通的切片技術(shù)部署提供寶貴經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),也為未來(lái)5G行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新與落地奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
“此次測(cè)試的一大亮點(diǎn)是在商用網(wǎng)絡(luò)上,利用商用智能手機(jī),實(shí)現(xiàn)了單終端多切片業(yè)務(wù)并發(fā),也就是URSP功能,并且測(cè)試了單終端多切片業(yè)務(wù)并發(fā)時(shí)的接入特性和移動(dòng)性特性,這是業(yè)界領(lǐng)先的。”吳日平表示:目前,在單個(gè)終端上支持多個(gè)切片業(yè)務(wù)并發(fā)(URSP)的功能在整個(gè)業(yè)界都還不太成熟,大多數(shù)商用5G終端僅支持靜態(tài)配置單切片,單終端只能使用一種切片,在多業(yè)務(wù)場(chǎng)景并發(fā)情況下,用戶無(wú)法靈活切換以真正享受到5G切片帶來(lái)的體驗(yàn)升級(jí)。而智能手機(jī)URSP的實(shí)現(xiàn),對(duì)于擴(kuò)展切片的使用場(chǎng)景具有非常重要的作用和意義:
首先,使ToC切片業(yè)務(wù)更加豐富。智能手機(jī)支持URSP后,ToC業(yè)務(wù)就不只限于缺省切片業(yè)務(wù)了,個(gè)人用戶可以通過(guò)訂購(gòu)不同的網(wǎng)絡(luò)切片來(lái)分別保障在線游戲、網(wǎng)絡(luò)直播、網(wǎng)絡(luò)視頻等應(yīng)用的接入服務(wù)質(zhì)量。
其次,促進(jìn)2B2C切片業(yè)務(wù)的發(fā)展。對(duì)于在線游戲、金融等行業(yè),非常注重重點(diǎn)客戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn),如果智能手機(jī)支持URSP,這些行業(yè)的企業(yè)就可以向運(yùn)營(yíng)商訂購(gòu)不同的切片業(yè)務(wù),提供給自己的高端客戶。例如在線游戲企業(yè)可以為VIP用戶訂購(gòu)專(zhuān)線切片業(yè)務(wù),提供有速率保障的接入服務(wù)。
再次,促進(jìn)企業(yè)切片業(yè)務(wù)的發(fā)展。如果智能手機(jī)不支持URSP,用戶需要使用不同的手機(jī)來(lái)使用個(gè)人業(yè)務(wù)和企業(yè)業(yè)務(wù),非常不方便,不利于企業(yè)切片業(yè)務(wù)的發(fā)展。智能手機(jī)支持URSP后,URSP能夠根據(jù)應(yīng)用程序在不同的網(wǎng)絡(luò)切片之間自動(dòng)切換,一個(gè)手機(jī)既能使用個(gè)人業(yè)務(wù),又能使用企業(yè)業(yè)務(wù),利于企業(yè)切片業(yè)務(wù)的普及。
需要特別指出的是,由于網(wǎng)絡(luò)切片涉及的范圍比較廣,完整的切片業(yè)務(wù)需要終端、無(wú)線、傳輸、核心網(wǎng)、網(wǎng)管的支持。因此,吳日平認(rèn)為:本次測(cè)試的成功得益于運(yùn)營(yíng)商的協(xié)調(diào),不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域、不同廠商間的通力配合,體現(xiàn)了開(kāi)放和合作的精神,這對(duì)于切片業(yè)務(wù)的成功以及5G網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步演進(jìn)非常重要。
目前,愛(ài)立信能提供端到端的網(wǎng)絡(luò)切片解決方案,包括無(wú)線網(wǎng)、核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、云基礎(chǔ)設(shè)施和OSS/BSS。例如在無(wú)線網(wǎng)側(cè),為了支持網(wǎng)絡(luò)切片,愛(ài)立信推出了Ericsson 5G RAN slicing整體解決方案,包括QoS framework,RAN slicing framework,Advanced RAN slicing,UE Group Framework等功能套件,可以提供基于QoS的差異化調(diào)度,基于切片的接入控制、移動(dòng)性控制、RB資源預(yù)留,基于切片+5QI的差異化參數(shù)配置等功能,為實(shí)現(xiàn)切片的SLA提供多維度的保障手段,全面助力網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的成熟和規(guī)?;逃?。
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