網(wǎng)絡(luò)切片從某種意義上可以認(rèn)為是輕量級(jí)的5G專(zhuān)網(wǎng),如果說(shuō)垂直行業(yè)獨(dú)立5G專(zhuān)網(wǎng)需要大規(guī)模投資、技術(shù)研發(fā)和長(zhǎng)時(shí)間商業(yè)驗(yàn)證才能進(jìn)入成熟發(fā)展期,那么網(wǎng)絡(luò)切片相對(duì)更容易落地。

5G自打誕生起就被賦予了有別于此前移動(dòng)通信的更宏大的使命,即面向萬(wàn)千垂直行業(yè)進(jìn)行數(shù)字化賦能,這也是“5G改變社會(huì)”之說(shuō)的來(lái)由。基于千行百業(yè)行業(yè)差異化的需求,5G專(zhuān)網(wǎng)成為了布局這一領(lǐng)域行之有效的手段。

從實(shí)現(xiàn)手段來(lái)講,5G專(zhuān)網(wǎng)主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式,一種為基于獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)的5G行業(yè)網(wǎng)絡(luò);另一種為基于公網(wǎng)按照業(yè)務(wù)需求定義的邏輯子網(wǎng),也就是網(wǎng)絡(luò)切片。以目前來(lái)看,我國(guó)大陸運(yùn)營(yíng)商更偏向于“公網(wǎng)專(zhuān)用”為優(yōu)先的方案,并且從實(shí)際進(jìn)展來(lái)看,后者的進(jìn)度顯然要更快。

物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)專(zhuān)家趙小飛曾指出,“網(wǎng)絡(luò)切片從某種意義上可以認(rèn)為是輕量級(jí)的5G專(zhuān)網(wǎng),如果說(shuō)垂直行業(yè)獨(dú)立5G專(zhuān)網(wǎng)需要大規(guī)模投資、技術(shù)研發(fā)和長(zhǎng)時(shí)間商業(yè)驗(yàn)證才能進(jìn)入成熟發(fā)展期,那么網(wǎng)絡(luò)切片相對(duì)更容易落地。”

 談及5G切片,或許大多數(shù)非業(yè)內(nèi)人士并不能理解為什么5G可以被“切片”。切片,意為從物體上切出一個(gè)扁薄的片狀,多用于生物、醫(yī)學(xué)當(dāng)中。那么5G中的“切片”到底是如何切?切的是什么?能切出怎樣的價(jià)值?以及與專(zhuān)網(wǎng)相比為什么“它”更容易實(shí)現(xiàn)?這就是今天本文所要講述的。

5G切片是什么?為什么需要它?

面向5G,業(yè)界有一個(gè)著名的比喻,相比4G高帶寬的網(wǎng)絡(luò)像一把吹毛可斷、削鐵如泥的利刃,5G則更像一把靈活多變、功能十全的瑞士軍刀。

因?yàn)閺?G的特征來(lái)看,其蘊(yùn)含了三大原子能力——超大帶寬(eMBB)、超低時(shí)延和高可靠(uRLLC)以及海量連接(mMTC),因此5G主要面向的也是“海納百川”的物聯(lián)網(wǎng)。不同于當(dāng)下主流的消費(fèi)設(shè)備,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域千行百業(yè)、分門(mén)別類(lèi),對(duì)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性、安全性、時(shí)延、可靠性,乃至計(jì)費(fèi)方式分別提出了不同的需求。因而更需要5G網(wǎng)絡(luò)能因地制宜地提供差異化的解決方案。

比如,當(dāng)5G應(yīng)用于現(xiàn)下如火如荼的自動(dòng)駕駛當(dāng)中,往往在極短的時(shí)間里就能決定一車(chē)人的生命安全,這需要汽車(chē)除了有著敏銳的感知和計(jì)算能力之外,還要有絕對(duì)快的傳輸速度和比智能手機(jī)上更低時(shí)延的通信保障,通常這一延遲時(shí)間不能超過(guò)幾毫秒。

而在其他靜態(tài)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,比如消防煙感、水表氣表、測(cè)溫測(cè)試等領(lǐng)域,則通常對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度沒(méi)有太高的要求,也不需要太低的時(shí)延條件,但由于這些設(shè)備通常遍布城市每個(gè)角落,因而就需要海量的連接能力,保障它們的實(shí)時(shí)在線(xiàn)。

因而業(yè)界提出利用“網(wǎng)絡(luò)切片”來(lái)實(shí)現(xiàn)5G一張網(wǎng)感知千行百業(yè)不同業(yè)務(wù)類(lèi)型的設(shè)想,原理就是將運(yùn)營(yíng)商的物理網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò),每一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)根據(jù)不同服務(wù)需求,比如時(shí)延、帶寬、安全性、可靠性等來(lái)劃分,可以獨(dú)立為每一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景提供服務(wù)。

用通俗的比喻來(lái)講,5G網(wǎng)絡(luò)就好比一條很寬的公路,切片就類(lèi)似于在這條公路上劃分出不同的道路(網(wǎng)絡(luò)資源),每條道路上都有自己專(zhuān)屬的用途和規(guī)則(切片規(guī)則),承載不同的獨(dú)有適合的交通工具(業(yè)務(wù)需求),比如在自行車(chē)道上可以騎自行車(chē),在公交專(zhuān)用道上可以跑公交車(chē),在慢車(chē)道上可以跑低速行駛的小汽車(chē)等等,這樣就能最高效地發(fā)揮這條道路的交通屬性。

當(dāng)然,上述例子僅顯示了在物理層面上的劃分,實(shí)際中5G網(wǎng)絡(luò)切片則可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),理論上可以劃分出更多虛擬網(wǎng)絡(luò)。

5G切片“切”的是什么?

其實(shí)像網(wǎng)絡(luò)切片為不同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類(lèi),制定優(yōu)先級(jí)并不是5G時(shí)代的專(zhuān)利,從3G時(shí)代開(kāi)始,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)讓手機(jī)上網(wǎng)這一業(yè)務(wù)異軍突起,并在后來(lái)的4G中甚至大有替代語(yǔ)音業(yè)務(wù)的勢(shì)頭。

數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)有許多種,但網(wǎng)絡(luò)資源卻是有限的,如何對(duì)不同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)排定優(yōu)先級(jí)?最簡(jiǎn)單的方式便是對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行不同的劃分,并按照業(yè)務(wù)需求給出不同的資源適配,從而做到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的最優(yōu)解,這就是QoS(Quality of Service)。

這種方式在4G時(shí)代可以說(shuō)是大獲成功,QoS等級(jí)也從3G時(shí)代的4種增加到了9種,根據(jù)業(yè)務(wù)的不同需求進(jìn)行了更加細(xì)致的劃分,在管理上提供更加精細(xì)化的服務(wù)。從第一等級(jí)到第四等級(jí)為保證速率類(lèi),比如會(huì)話(huà)語(yǔ)音業(yè)務(wù)、會(huì)話(huà)視頻業(yè)務(wù)等;第五等級(jí)到第九等級(jí)為不保證速率類(lèi),比如直播流媒體、交互式游戲等等。

但以上皆有一個(gè)共同點(diǎn),無(wú)論3G還是4G皆是以服務(wù)人為主。廣和通IoT產(chǎn)品行銷(xiāo)總監(jiān)熊波表示,網(wǎng)絡(luò)發(fā)展一般分為三代,第一代以PC為連接點(diǎn)的互聯(lián)網(wǎng),第二代以手機(jī)為主的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),第三代則是正在快速發(fā)展中的物聯(lián)網(wǎng)。4G處在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的階段,主要需求還是手機(jī)、平板等手持的設(shè)備,垂直行業(yè)類(lèi)的業(yè)務(wù)需求不多,因而對(duì)切片的訴求并不大。

5G就像是一個(gè)擁有“三頭六臂”的“小哪吒”,比如eMBB主要在于網(wǎng)絡(luò)峰值速率、容量、頻譜效率、移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)能效等這些指標(biāo),與以往3G、4G發(fā)揮的主要功能一致;uRLLC主要在于高可靠性、低時(shí)延和移動(dòng)性;mMTC則主要在于連接數(shù)量方面。

這三種功能實(shí)際對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)也是千差萬(wàn)別,比如uRLLC就能滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程機(jī)器操控等對(duì)時(shí)延比較敏感的業(yè)務(wù)場(chǎng)景;mMTC對(duì)于數(shù)據(jù)下載的速度、移動(dòng)性等指標(biāo)沒(méi)有特別要求,但卻能廣泛適用于智能水表、氣表、煙感等應(yīng)用場(chǎng)景中。

于是,要實(shí)現(xiàn)5G物聯(lián)網(wǎng)的宏大愿景,就需要把原來(lái)QoS只局限于一張網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的二維服務(wù)模式立體化,拓展到三維。比如建立三大類(lèi)子網(wǎng)絡(luò)——eMBB、mMTC和uRLLC,這些網(wǎng)絡(luò)之間相互獨(dú)立不受影響,每張子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的不同業(yè)務(wù)再使用Qos來(lái)管理。并且在同一類(lèi)子網(wǎng)絡(luò)下還能再度資源劃分,形成更低一層的子網(wǎng)絡(luò)。比如對(duì)uRLLC切片再細(xì)化出自動(dòng)駕駛類(lèi)子網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制類(lèi)子網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程醫(yī)療子網(wǎng)絡(luò)……

總而言之,切片越多,就意味著應(yīng)用越多,應(yīng)用越多,也就意味著網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值越大,進(jìn)而得到的投資回報(bào)也就越大。

5G切片還是行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)?

觸及到利益的爭(zhēng)論,一定有不同的意見(jiàn),就如同文章開(kāi)頭提到。其實(shí)在業(yè)界也一直存在兩種態(tài)度,一種力挺基于公網(wǎng)的模式,比如用切片技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn);另一種則力挺基于獨(dú)立頻段的專(zhuān)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

熊波認(rèn)為,按照業(yè)務(wù)需求定義邏輯子網(wǎng),在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)下切片運(yùn)營(yíng),一般不需獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)資源,有助于高效的讓垂直行業(yè)在一個(gè)5G物理網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)作。而獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)方式則需要申請(qǐng)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源,建設(shè)運(yùn)維成本都會(huì)比較高,對(duì)行業(yè)客戶(hù)的使用門(mén)檻會(huì)很高,不利于垂直行業(yè)的鋪開(kāi)。

另外從標(biāo)準(zhǔn)方面來(lái)看,5G網(wǎng)絡(luò)切片經(jīng)歷了R15版本的基本架構(gòu)定義,R16版本的功能增強(qiáng),具備了可使用的基礎(chǔ)能力,即將在明年凍結(jié)的R17中,也會(huì)對(duì)切片能力進(jìn)行更細(xì)粒度上的增強(qiáng)。

并且,切片在5G Advanced也是一個(gè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn),屬于使能的一部分,會(huì)在原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)增強(qiáng):一是當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)切片配置主要是通過(guò)手工配置,在5G-Advanced會(huì)實(shí)現(xiàn)智能化配置,比如配置參數(shù)的自動(dòng)化的閉環(huán)控制;二是SLA(服務(wù)等級(jí)協(xié)議)保障,更好地保障SLA服務(wù),同時(shí)讓切片用戶(hù)也能看見(jiàn)切片資源的使用情況;三是更好地結(jié)合垂直行業(yè),將切片業(yè)務(wù)和垂直行業(yè)自身的一些特點(diǎn)結(jié)合得更緊密,比如行業(yè)對(duì)切片網(wǎng)絡(luò)的查詢(xún)、跟蹤、預(yù)警需求。

當(dāng)然,這也并不意味著基于獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)資源的專(zhuān)網(wǎng)就無(wú)法發(fā)揮。不久前,工信部聯(lián)合發(fā)改委等十部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)》中就提到,“開(kāi)展5G工業(yè)專(zhuān)用頻率需求以及其他無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)兼容性研究,研究制定適合我國(guó)的5G工業(yè)專(zhuān)用頻率使用許可模式和管理規(guī)則。”

可以說(shuō),在將來(lái)很長(zhǎng)的時(shí)間里,公專(zhuān)網(wǎng)可能會(huì)處于一個(gè)長(zhǎng)期共存、互為補(bǔ)充的局面,在發(fā)揮基于公網(wǎng)的切片優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也將會(huì)探索出基于獨(dú)立頻段在特殊領(lǐng)域中為特殊行業(yè)用戶(hù)提供服務(wù)的可能。然而,總的來(lái)說(shuō)我國(guó)獨(dú)立的5G專(zhuān)網(wǎng)的進(jìn)度還是較為緩慢的。

而就切片來(lái)說(shuō),其進(jìn)度并非一帆風(fēng)順,但卻快速落地于物流、能源、電力等對(duì)切片需求更緊迫的行業(yè)中。5G應(yīng)用最終落地取決于終端、芯片、系統(tǒng)集成等生態(tài)全方位的努力,而其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一非模組行業(yè)莫屬了。

模組是垂直行業(yè)的5G入口,也是業(yè)務(wù)應(yīng)用、操作系統(tǒng)、通信芯片的匯聚點(diǎn),因而模組廠(chǎng)商要積極地投身到切片業(yè)務(wù)的研究探索中,和行業(yè)客戶(hù)、運(yùn)營(yíng)商、行業(yè)生態(tài)伙伴一起推動(dòng)去解決:切片特性如何能方便地落地、切片如何和垂直行業(yè)應(yīng)用結(jié)合地更緊密等問(wèn)題。

前不久,廣和通加入到了5GSA聯(lián)盟,作為模組廠(chǎng)商,廣和通將與聯(lián)盟內(nèi)的生態(tài)伙伴一同探討端到端切片治理系統(tǒng)建設(shè),與生態(tài)伙伴共同推動(dòng)垂直領(lǐng)域切片商用方案落地,在未來(lái)5G切片同盟的工作中創(chuàng)新商業(yè)模式和網(wǎng)絡(luò)切片治理方法,與同盟成員一起將切片應(yīng)用到各個(gè)垂直行業(yè),助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為社會(huì)締造更大價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)

一句話(huà),無(wú)切片,不To B有絕對(duì)的道理可言,切片也是以往代際移動(dòng)通信區(qū)別于5G的關(guān)鍵差異,基于網(wǎng)絡(luò)切片,也讓5G真正有了賦能千行百業(yè)的技術(shù)支撐。

關(guān)于5GSA

5G切片產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(5G Slicing Association,5G SA)旨在聯(lián)合行業(yè)伙伴,運(yùn)用5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)使能商業(yè)轉(zhuǎn)型,推動(dòng)社會(huì)變革。面向千行百業(yè),打造按需定制差異化的5G網(wǎng)絡(luò)切片,通過(guò)5G切片技術(shù)為全行業(yè)、全社會(huì)創(chuàng)造更大價(jià)值。作為技術(shù)橋梁,5G SA將持續(xù)匯總各項(xiàng)目及組織在網(wǎng)絡(luò)切片領(lǐng)域的工作成果,并將成功案例傳遞給垂直行業(yè)。5G SA將不遺余力地探索5G切片商業(yè)模型,研究技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式,促進(jìn)行業(yè)高效運(yùn)營(yíng),激活數(shù)字化業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

本文特別鳴謝:深圳市廣和通無(wú)線(xiàn)股份有限公司IoT產(chǎn)品行銷(xiāo)總監(jiān)熊波提供采訪(fǎng)機(jī)會(huì)并給予支持。

參考資料:

1．《5G網(wǎng)絡(luò)切片賦予千行百業(yè)新機(jī)遇,商品化才能實(shí)現(xiàn)共贏(yíng)?》物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)

2．《5G網(wǎng)絡(luò)切片,到底是什么?》．無(wú)線(xiàn)深海

3．《讀懂5G切片,這篇文章不可錯(cuò)過(guò)!》．中興文檔

4．《通俗科普:什么叫5G網(wǎng)絡(luò)切片?》,網(wǎng)優(yōu)雇傭軍

5．《2000億美元的市場(chǎng)機(jī)遇: 5G切片, 切什么?怎么切?有何用?【物女心經(jīng)】》物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)