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支持個性化需求 網絡切片讓5G分身有術

小知識科普網絡切片技術閆懷志黃韜切分隔離網絡資源帶寬核心網應用


支持個性化需求 網絡切片讓5G分身有術



據報道 ， 中興通訊近日攜手中國電信浙江公司助力中控集團開通全國首個5G獨立組網（SA）站點 ， 并將“5G切片+邊緣計算+智能制造”在浙江成功試商用 ， 助力企業打造5G智慧新工廠 。
那么 ， 新聞中提到的切片是什么？它具有哪些技術優勢？在5G時代 ， 網絡切片技術有哪些應用場景？作為業務時延和安全性的重要保障 ， 網絡切片技術在應用上還面臨哪些瓶頸？
針對上述問題 ， 科技日報采訪人員采訪了業內相關專家 。
將5G網絡切成多張虛擬網絡
對多數公眾而言 ， 網絡切片的概念顯得專業而陌生 。 北京郵電大學信息與通信工程學院教授黃韜對科技日報采訪人員解釋道 ， 網絡切片是指將運營商的基礎網絡資源按用戶需求進行切分 ， 并分配給用戶進行使用的技術 ， 這些需求包括時延、帶寬等 。
從技術原理角度來看 ， 通過對各種物理或邏輯網絡資源 ， 比如頻段、時間、設備、端口、帶寬等進行虛擬化 ， 網絡切片將網絡資源切分成更細的粒度或者聚合成更粗的粒度 ， 并借助相關軟件靈活地將網絡資源按需分配給不同用戶 ， 在滿足每個用戶個性化需求的同時 ， 保證不同用戶間的網絡資源相互隔離 。
在北京理工大學計算機網絡及對抗技術研究所所長閆懷志看來 ， 所謂網絡切片 ， 其本質上是5G時代移動通信網的一種按需組網方式 。
“我們可以把5G移動通信網比作一整塊面包 ， 運營商將這塊面包切成很多塊 ， 即多張端到端的虛擬網絡 ， 以支持更多業務 。 每張網絡切片從無線接入網、承載網再到核心網都實現邏輯隔離 ， 以適配不同的需求和應用場景 。 ”閆懷志解釋道 。
那么 ， 網絡切片是5G時代的專屬嗎？
對此 ， 黃韜并不認同 。 他指出 ， 網絡切片被大家所了解是因為5G的發展 ， 不過從技術的角度來看 ， 網絡切片可被看作是一種通用的網絡能力 ， 這種能力并不專屬于5G 。 事實上 ， 2005年學術界就提出了網絡切片的概念 ， 一些虛擬專網和4G移動通信網絡也可應用該技術 ， 并在不同用戶間進行部分隔離 ， 但隔離的程度并不徹底 ， 這種網絡技術可被稱為軟切片 。
“5G的愿景是在保留軟切片能力的基礎上 ， 在技術上實現對5G網絡端到端（包括空口、回傳網、核心網）的資源強隔離 。 ”黃韜進一步指出 ， 從服務體驗上來看 ， 分配給用戶多少網絡資源 ， 用戶就一定可以用多少 ， 這種技術可被稱為硬切片 ， 但目前實現5G網絡端到端的硬切片仍面臨著比較大的技術挑戰 。
可按需定制隔離度不同的切片
有專家表示 ， 4G網絡的影響范圍主要集中在消費領域 ， 而5G網絡有望為行業生產領域帶來巨大改變 。 5G時代 ， 網絡切片將如何大顯身手呢？
閆懷志指出 ， 5G網絡所提供的基礎網絡架構及其優良性能 ， 為近來提出的網絡切片應用提供了前提條件 ， 二者相輔相成、相得益彰 。 而此前的2G到4G網絡僅能滿足消費領域的單一語音通信或上網需求 ， 難以處理5G新應用場景下的海量數據 。 在2G到4G時代 ， 網絡切片既無強烈的應用需求 ， 也不完全具備基本的網絡支持條件 。
當前 ， 5G的大規模應用遠未普及 ， 相關應用生態正處于培育過程之中 。 閆懷志認為 ， 未來可預期的典型5G應用場景包括智能系統、傳統通信和網絡服務、工業互聯網絡等 ， 這些應用可依靠構建不同的網絡切片來實現 。
“這些應用在服務模式、可用帶寬、傳輸速率、安全性及可靠性等應用需求上存在較大差異 ， 因而對網絡切片技術提出了很高的要求 。 ”閆懷志說 。

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