购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

独门秘笈:像切面包一样切网络

通信网络如同城市公路,每一位用户的信息就像一辆汽车,在网络“公路”中来回行驶。

渐渐地,车辆越来越多,路面越来越堵,尤其是路上的车还不仅是一种,有小轿车、面包车、大客车以及重型货车等,各自的速度不一样,出行时间也不尽相同,经常造成交通拥堵,甚至彼此还会产生“摩擦”,造成事故。

总之,路越宽,车越多,交通越拥堵,成了一个怪圈。

怎么破解?

交通部门有办法,针对不同的车辆和出行需求,对公路进行分流管理。比如,开辟专门为公共汽车行驶的公交专用道,还有快速公交专用道、非机动车专用通道;修建环城公路,让长途汽车不用穿越城区,减少市内交通压力。一句话,分类管理,灵活组合。

回到通信领域,如果通信网络也能够实现灵活的管理,为满足不同用户需求开辟出专有的通道,那么不仅能够解决网络拥堵问题,而且在专有通道内,用户的体验度会更高。这就该提到5G的独门秘笈——“网络切片”技术了。

磨刀霍霍“切”5G

从1G到4G,我们建设的网络基本上都属于“一揽子”工程。就是说,网络满足的都是共性的需求,比如上网和通话。但是从3G时代以后,移动互联网爆炸式发展,用户的个性化需求逐渐丰富起来,各种新的场景应运而生,每个场景都对网络提出了不同的性能要求,再想靠一张总网把大家的要求“一揽子”解决已经不可能了。

网络的改造势在必行。以前的网络建设就像传统的盖房子一样,一旦建成,只能在内部搞搞装修,无法从结构上进行改建,房子的形态还是保持不变。未来,我们希望房子就像乐高积木一样用拼装的方式搭建,既能够快速组建起来,又能很容易地再次拆建。

建筑业如今的一大变革是装配式建筑越来越普遍,由预制部品/部件在工地装配而成的建筑,就像乐高积木一样,根据需要灵活组合,不再是一成不变。这种思路迁移到通信网络会怎样?

答案是,5G网络也可以进行灵活组合。可以针对各行各业多样化的业务特点,将网络像积木一样搭建部署,在网络上能够快速承载起新业务,满足人们对数据服务的多元化需求。

“网络切片”技术正是由此而来。网络切片是一种按需组网的方式,通信运营商在统一的基础设施上,“切”出多个虚拟的端到端网络,就是通俗意义的“切片”。

一个理想的网络切片要满足3个方面的要求。

● 端到端完整。每个网络切片都包括无线接入网、承载网和核心网3部分切片,能够适用于不同的业务。

● 隔离性要好。切片之间要具备安全隔离、资源隔离和维护隔离,一个切片出现异常不会影响其他切片正常运行。

● 能按需定制。根据不同业务的需要,可以灵活提供不同的网络容量、生命周期和分布式部署。

想象一下,将一份三明治切成几块,每块从上至下要包括面包层、酱料层、鸡蛋层和蔬菜层等,保证每块都食材全面,而且彼此完全切割开来以供不同的朋友单独享用。完美的“网络切片”理念正是如此,如图1-3所示。

图1-3 5G网络切片

5G三大“切片”:高速率、低时延、多连接

“切片”就像切香肠、切面包,根据自己的“口味”决定切法。对于通信网络而言,是基于不同应用场景对网络的需要来决定“切法”。

为什么4G网络不需要“切片”?因为4G主要服务于个人,通过智能手机实现连接,不需要面对不同的场景。5G与4G的区别在于:5G服务于万物互联,需要大量连接不同的设备入网。这些设备来自于不同的应用场景,比如交通、家居、工厂、商店、学校以及野外等,每个场景对网络性能的要求都不同,自然需要5G为之提供相应的服务。

虽然细分出来的服务场景可能有成千上万之多,但从对网络需求的角度来总结,5G最主要的应用场景有3个:移动宽带、大规模物联网和关键任务型物联网。这三大场景适用于不同的业务种类,对网络的要求也各有侧重。

国际电信联盟(ITU)将5G的三大应用场景做了官方表述:增强型移动宽带(eMBB)、海量机器类通信(mMTC)及高可靠和低时延通信(URLLC),如图1-4所示。

图1-4 ITU定义的5G三大应用场景

● 增强型移动宽带(eMBB):指在现有移动宽带业务场景的基础上,对于用户体验等性能的进一步提升。场景主要提升以“人”为中心的娱乐、社交等个人消费业务的通信体验,适用于高速率、大带宽的移动宽带业务。例如,3D超高清视频远程呈现、可感知的互联网、超高清视频流传输、高要求的赛场环境以及虚拟现实领域等。eMBB在网络速率上的提升为用户带来了更好的应用体验,满足了人们对超大流量、高速传输的极致需求。2016年11月17日,在3GPP RAN 187次会议的5G短码方案讨论中,华为技术有限公司(以下简称华为)主推的Polar Code(极化码)方案成为5G控制信道eMBB场景编码最终方案。

● 海量机器类通信(mMTC):每平方千米可支持连接100万台设备,主要面向大规模物联网业务,以传感和数据采集为目标的应用场景,是实现万物互联必不可少的技术基础。在未来,我们生活中的基础设施和各类物品,如路灯、水表、垃圾桶、路上行走的汽车、家中安装的家具以及工厂出产的商品等,都会被5G连接起来,这种物物相连将扩展至各行业用户,M2M终端数量将大幅增加,物联网连接数规模将近十万亿,应用无所不在,前景十分广阔。

● 高可靠和低时延通信(URLLC):基于其高可靠和低时延的特点,主要面向垂直行业的特殊应用需求,比如无人驾驶、智慧工厂以及远程医疗等需要低时延、高可靠连接的业务,这些场景对高稳定、低延迟的要求极为苛刻,即使是我们感觉不出来的延迟情况,在这些场景下也可能会造成“失之毫厘,谬以千里”的后果。比如在智慧工厂中,由于每台机器都安装了传感器,通过传感器将信息传输到后台,再由后台下指令给传感器,这些过程都需要低延迟的传输,否则可能会出现安全事故。

5G三大应用场景将会衍生出众多垂直应用场景,VR/AR、智能交通、远程医疗、智慧电力以及智能工厂等创新应用,都将以此为基础而产生。

每个网络切片都会满足不同的场景和行业特定需求,网络本身不再是简单的通信管道,而成了一种针对性的服务,也就是网络切片即服务(NSaaS)模式。网络切片技术将会创造出新的商业模式和商业生态。 guZEQ0wxlMxODMDmGK8f75shqyG3Z2MUaJcXTwNzIqp7SIndvmmeg4jClkt19ujW

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×