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发布日期: 2019年12月17日

5G网络切片:是什么,为何重要,有哪些挑战以及如何解决。

最近在与朋友探讨论4G和5G时,我们谈到了5G网络切片这个话题。我的一个朋友说得很对,他指出虽然5G网络切片并不是一个真正的新概念,但它仍会是5G乃至未来通信网络的关键。让我们看看5G网络切片意味着什么,为何重要,会带来哪些挑战,以及如何解决这些挑战。

什么是5G网络切片?

可以说,端到端网络切片是5G的最主要特征。切片这个概念——到目前为止,只部分地在移动网络的某些特定域(如核心)中实施——并不新鲜。5G网络切片将网络资源分为逻辑或虚拟网络(即“切片”),以满足具有不同特征和服务等级协议(SLA)要求的用例。

支持关键物联网用例(如机器人自动化)的5G切片在吞吐量、延迟和可靠性方面的要求会与支持一般语音通话的5G切片有所不同——假定人们在未来仍然会彼此通话。当然,必须将各个切片放在一起,并结合所有的可用网络资源进行考虑,以确保每个切片可以为用户/设备提供相应的服务质量和端到端的网络性能。换句话说,5G网络有时可能必须“委婉地”拒绝另一个切片的请求。

5G网络切片为何如此重要?

端到端网络切片可以说是5G的最主要特征以及“秘密武器”,也是5G成功的基础。这就解释了为什么有这么多的大会报告、网络研讨会、白皮书、文章和博客(包括本文)都非常关注5G切片。如果没有网络切片,5G有望带来的灵活性和最佳资源效率——以及因此造成的投资回报(ROI)最大化——就无从实现。

同样,如果没有网络切片,在移动网络即服务(NaaS)的基础上实施的新业务模式就会变得不完整。这可能也会影响到5G支持新垂直市场任务关键型以及网络性能敏感型用例的能力,包括工业自动化(工业4.0)和医疗应用。即使是考虑对5G网络进行部分切片也可能会对以企业为中心的新服务的采用及收入造成不利影响。因此,我们可以说5G网络切片是有史以来最好的东西。

5G网络切片的主要挑战有哪些?

尽管前景一片光明,但5G网络切片会带来巨大的挑战。切片要支持用例特定的要求,底层的虚拟/云以及物理基础设施也至关重要。例如,光纤网络问题或无线网络覆盖未达到最佳状态会直接影响到5G切片。

对准确的端到端网络性能视图——从用户/设备到数据服务器——的需要也具挑战性,尤其是因为实时的可视能力对于许多5G应用来说都必不可少。当然,这种可视能力也应该关注用户/设备将什么“视作”网络性能,这在移动网络内仍然是一个巨大的挑战。最后,不应低估动态地编排(协调)5G切片,以便以最佳方式建立并维护这些切片的重要性(基于可用的网络资源和用例要求,可能通过在特定时间取消不太关键的应用/服务的优先级来实现)。即使对于5G切片来说,一分收获也同样需要一分耕耘。

如何应对5G网络切片的主要挑战?

5G网络切片需要高效的准备和监测。在切片可商用之前,5G网络架构的每个部分都应该为切片做好准备。特定的域(接入、核心和传输)以及底层的虚拟/云或物理(如光纤)基础设施必须经过测试,并在需要时进行升级。还必须准确地了解网络/服务拓扑。这些知识在运营中也至关重要,因为5G网络会被动态地分成很多切片。

对于实现以用户/设备为中心、由分析驱动且自动化的最佳网络切片保障方法(如果不是强制要求的保障方法)来说,实时的主动和被动监测也很关键。我们不应忘记机器/深度学习和人工智能(AI)的重要作用,例如预测并预先解决可能影响用户/设备的问题,或者将以切片为中心的流程自动化,作为5G网络整体编排的一部分。总之,要应对5G网络切片挑战,部分和整体都很重要。

5G network slicing requires optimal domain-specific and cross-domain, end-to-end performance on top of the underlying hybrid infrastructure



5G网络切片需要在底层的混合网络基础设施上实现最佳的特定域和跨域的端到端性能。
(CU/DU:集中/分布单元;IMS:IP多媒体子系统;IoT:物联网;MEC:多接入边缘计算;UHD:超高清;V2X:车辆对外界)

本文仅仅概括性地介绍了5G网络切片这个复杂的话题。如果想更深入地了解5G切片,您可以观看我们的相关网络研讨会。如欲详细了解5G架构和相关概念,如网络功能虚拟化(HFV)和软件定义网络(SDN),或5G部署和运营挑战,请访问EXFO的网站或联系EXFO。

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