5G切片技術(shù)，為5G帶來(lái)無(wú)限生機(jī)

不同于4G時(shí)代以人為中心的“移動(dòng)互聯(lián)”，即將到來(lái)的5G時(shí)代將實(shí)現(xiàn)真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”：從低速但海量的物聯(lián)網(wǎng)連接場(chǎng)景到高帶寬的高清視頻業(yè)務(wù)場(chǎng)景，再到要求高可靠性和超低時(shí)延的工業(yè)控制與車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，5G網(wǎng)絡(luò)的終端與業(yè)務(wù)類型都將極大豐富，從而為移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)帶來(lái)無(wú)限生機(jī)。

5G時(shí)代形態(tài)各異的新業(yè)務(wù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的需求也大不相同，為了更高效地承載更多類型的5G新業(yè)務(wù)，作為5G關(guān)鍵創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。借助于5G切片技術(shù)，運(yùn)營(yíng)商可構(gòu)建邏輯隔離、網(wǎng)絡(luò)功能按需組合、緊貼業(yè)務(wù)特性的虛擬網(wǎng)絡(luò)，從而能夠根據(jù)第三方需求和網(wǎng)絡(luò)狀況以更低成本為其靈活提供個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，有效滿足5G業(yè)務(wù)和場(chǎng)景多元化的需要。

獨(dú)具魅力的創(chuàng)新技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)切片是基于統(tǒng)一平臺(tái)提供的定制、隔離、質(zhì)量可保證的端到端邏輯專用網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例包括接入、核心、傳輸、承載等完整的網(wǎng)絡(luò)功能及資源。網(wǎng)絡(luò)切片的目標(biāo)是將接入網(wǎng)資源、傳輸承載資源、核心網(wǎng)資源、業(yè)務(wù)平臺(tái)資源、終端設(shè)備以及網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)組合，為不同應(yīng)用場(chǎng)景或者業(yè)務(wù)類型提供邏輯上相互隔離且獨(dú)立的虛擬網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)切片不是一項(xiàng)單獨(dú)的技術(shù)，SDN/NFV是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基石。網(wǎng)絡(luò)切片利用NFV/SDN技術(shù)，將5G網(wǎng)絡(luò)的物理資源抽象為虛擬資源，以實(shí)現(xiàn)軟硬件的解耦以及與網(wǎng)絡(luò)功能的匹配和映射，進(jìn)而將不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求虛擬化為多個(gè)平行的相互隔離的邏輯網(wǎng)絡(luò)。

5G通過(guò)S-NSSAI（網(wǎng)絡(luò)切片選擇協(xié)助信息）對(duì)特定網(wǎng)絡(luò)切片給出唯一的標(biāo)識(shí)。該信息存儲(chǔ)在UE的簽約數(shù)據(jù)庫(kù)中。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的靈活選擇，5G核心網(wǎng)還引入了獨(dú)立網(wǎng)元NSSF（網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能）。UE在會(huì)話建立過(guò)程中攜帶S-NSSAI信息，RAN/AMF在NSSF的協(xié)同下，根據(jù)UE攜帶的S-NSSAI將信令傳送至相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)切片。

網(wǎng)絡(luò)切片的編排與管理，是5G網(wǎng)管系統(tǒng)最重要的新功能之一。5G通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片編排與管理功能將垂直行業(yè)用戶的具體業(yè)務(wù)需求映射為對(duì)接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)中各相關(guān)網(wǎng)元的功能、性能、服務(wù)范圍等具體指標(biāo)的SLA要求，并生成相應(yīng)的端到端切片模板，垂直行業(yè)用戶再根據(jù)切片模板進(jìn)行實(shí)例化并上線運(yùn)行。在切片實(shí)例的運(yùn)行過(guò)程中，行業(yè)用戶可對(duì)切片進(jìn)行監(jiān)控、運(yùn)維以及動(dòng)態(tài)調(diào)整。在業(yè)務(wù)的生命周期結(jié)束后，行業(yè)用戶還可以對(duì)切片進(jìn)行下線以釋放網(wǎng)絡(luò)資源。5G通過(guò)上述網(wǎng)絡(luò)切片管理機(jī)制以確保用戶的業(yè)務(wù)需求得到敏捷、靈活、有保障的滿足。

實(shí)際部署挑戰(zhàn)頗多

按照工信部制定的與3GPP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)保持緊密同步的5G整體技術(shù)規(guī)劃，國(guó)際主流設(shè)備商已經(jīng)順利完成我國(guó)IMT-2020（5G）推進(jìn)組組織的5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第一階段和第二階段測(cè)試，并已啟動(dòng)第三階段測(cè)試。在前兩個(gè)階段，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)測(cè)試的重點(diǎn)在核心網(wǎng)切片的功能性測(cè)試，包括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，在第三階段則會(huì)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的端到端驗(yàn)證測(cè)試。

在標(biāo)準(zhǔn)層面，網(wǎng)絡(luò)切片的技術(shù)方案正在日趨完善。而作為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商，除了關(guān)心技術(shù)研究領(lǐng)域的進(jìn)展，還關(guān)心切片在部署、管理和應(yīng)用等層面的問(wèn)題。

第一，切片技術(shù)在給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)極大靈活性的同時(shí)，也帶來(lái)了管理和運(yùn)維方面的復(fù)雜性。例如，如何確定切片粒度就是運(yùn)營(yíng)商在部署和運(yùn)營(yíng)中無(wú)法回避的問(wèn)題。粒度過(guò)大將降低靈活性，難以滿足差異化的要求；粒度過(guò)小又會(huì)極大提升管理復(fù)雜性。因此，運(yùn)營(yíng)商在商用部署時(shí)，還需要審慎考慮、合理規(guī)劃切片發(fā)布與部署方案。

第二，在實(shí)際部署過(guò)程中，運(yùn)營(yíng)商在共享切片資源、統(tǒng)一編排、開(kāi)放運(yùn)營(yíng)、為客戶提供一致化的服務(wù)體驗(yàn)等方面，可能還會(huì)面臨異廠家切片技術(shù)互操作的挑戰(zhàn)。尤其是在面向復(fù)雜的垂直行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，甚至可能出現(xiàn)不同子域的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備歸屬于不同的運(yùn)營(yíng)商的問(wèn)題。隨著技術(shù)的不斷成熟，在產(chǎn)業(yè)鏈各方的通力協(xié)作下，相關(guān)問(wèn)題將逐步得到解決。

中國(guó)移動(dòng)力推產(chǎn)業(yè)成熟

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)商一直致力于推動(dòng)切片技術(shù)的研究與商用。

在2017MWC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》。在2018MWC上，中國(guó)移動(dòng)又聯(lián)合德國(guó)電信、意大利電信、華為、國(guó)家電網(wǎng)、騰訊、大眾汽車等公司成立了5G網(wǎng)絡(luò)切片聯(lián)盟（5G Slicing AssociaTIon），并發(fā)布了《5G網(wǎng)絡(luò)切片跨行業(yè)發(fā)展白皮書》。

此外，中國(guó)移動(dòng)還通過(guò)工信部國(guó)家重大專項(xiàng)、國(guó)家發(fā)改委5G應(yīng)用示范項(xiàng)目，與產(chǎn)業(yè)鏈各方合作設(shè)立5G聯(lián)合創(chuàng)新中心、5G多媒體創(chuàng)新聯(lián)盟（5MII）等，積極開(kāi)展服務(wù)于交通、媒體、娛樂(lè)、電力等多行業(yè)場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)切片應(yīng)用試驗(yàn)。

根據(jù)中國(guó)移動(dòng)的5G整體規(guī)劃，到2020年5G規(guī)模商用時(shí)網(wǎng)絡(luò)將具備端到端的切片能力。中國(guó)移動(dòng)將與產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)伙伴一起探討垂直行業(yè)的場(chǎng)景應(yīng)用、開(kāi)放和集成等合作，共同推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)早日成熟和商用。