文/胡崇崇
5G是第五代移動通信網(wǎng)絡的簡稱,在該網(wǎng)絡中峰值理論傳輸速度能夠達到10Gb/s,網(wǎng)絡切片則是5G中得到最多研究和關(guān)注的一項技術(shù),其對于5G網(wǎng)絡的實現(xiàn)具有重要意義。所謂的網(wǎng)絡切片具體是指將物理網(wǎng)絡切割成若干個虛擬網(wǎng)絡,其中每個虛擬網(wǎng)絡在邏輯上均為獨立,并且相互之間是隔離開的,即使某個虛擬網(wǎng)絡出現(xiàn)故障問題,也不會對其它的虛擬網(wǎng)絡運行造成影響,更不會影響到整個物理網(wǎng)絡。
與當前廣泛應用的4G網(wǎng)絡不同,5G網(wǎng)絡所需應對的業(yè)務場景呈現(xiàn)出多元化的態(tài)勢,除了基本的移動寬帶之外,還有大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)。切片技術(shù)能夠為不同的業(yè)務場景提供網(wǎng)絡性能方面的保障,為按需組網(wǎng)目標的實現(xiàn)提供了強有力的技術(shù)支撐。大體上可將切片技術(shù)的特點歸納為以下幾個方面:
1.2.1 安全性
在5G網(wǎng)絡中,借助切片技術(shù),能夠?qū)W(wǎng)絡資源進行有效地隔離,經(jīng)過隔離之后的網(wǎng)絡切片之間不會相互影響,由此使得整個網(wǎng)絡的運行安全性獲得大幅度提升,保證了5G網(wǎng)絡的可靠運行。
1.2.2 靈活性
由于5G網(wǎng)絡應對的業(yè)務場景更多,這些業(yè)務中的用戶數(shù)量存在動態(tài)變化的特征,切片技術(shù)具備更加靈活的擴展能力,完全能夠滿足5G網(wǎng)絡的需要??蓪θ舾蓚€網(wǎng)絡切片進行融合,在此基礎上可實現(xiàn)網(wǎng)絡重構(gòu),能滿足用戶的業(yè)務需求。
1.2.3 優(yōu)化性
切片技術(shù)能夠以業(yè)務場景為依托,結(jié)合用戶對網(wǎng)絡功能的實際需要,完成組網(wǎng),保證了業(yè)務流程的最優(yōu)化,這是切片技術(shù)優(yōu)化性的具體體現(xiàn)。最優(yōu)的業(yè)務流程可為用戶提供更好的網(wǎng)絡體驗。
在5G網(wǎng)絡中,切片技術(shù)比較常見的形式有以下兩種,一種是獨立式,另一種是共享式。
2.1.1 獨立式切片
這種形式的網(wǎng)絡切片具有相對獨立的功能,可為特定的用戶群體提供完全獨立的專網(wǎng)服務。獨立式切片由三個部分組成,分別為控制層、功能模塊以及用戶層。
然而,一味倒向形式,卻忽略了作為基礎的意義,不再考慮影響意義理解的各種因素,也是顧此失彼了。以釋意理論為開端的各種口譯理論將語言形式和意義截然分開,使兩者完全對立,實則源于西方二元對立的思想傳統(tǒng)。這似乎已經(jīng)成為一種定式。嘗試跳出這種二元對立的僵化模式,形式與意義并重,一方面從認知科學、心理學、文化研究等方面考察影響意義理解的因素,另一方面從語言學角度研究不同語言的規(guī)律,尋找形式轉(zhuǎn)換的捷徑,或能推動口譯實踐的進一步發(fā)展。
2.1.2 共享式切片
這種形式的網(wǎng)絡切片中的資源能夠供其它切片共同使用,共享式切片除了能夠為用戶提供端到端的網(wǎng)絡功能之外,還能為用戶提供共享功能,滿足了不同用戶群體對網(wǎng)絡功能的需要。
在5G移動網(wǎng)絡中,切片技術(shù)有以下幾種部署場景,即縱向分離、橫向分離和獨立部署。
2.2.1 橫向分離
這種部署場景是通過切片技術(shù)中的共享式切片來實現(xiàn)非端到端的網(wǎng)絡功能,然后與個性化的獨立式切片進行連接,從而形成橫向上的網(wǎng)絡分離。較具代表性和典型性的應用場景有共享的vEPC+GiLAN業(yè)務鏈網(wǎng)絡。
2.2.2 縱向分離
2.2.3 獨立部署
在該部署場景中,端到端切片全部采用獨立部署的方式,每個獨立式切片內(nèi)除了包含一個較為完整的控制層之外,還包括用戶層的功能,由此可以形成專用網(wǎng)絡,為不同的用戶群體提供相應的網(wǎng)絡服務。較為典型的有企業(yè)網(wǎng)、eMBB等等。
2.3.1 切片技術(shù)在核心網(wǎng)中的應用
切片技術(shù)的研發(fā)主要是為了實現(xiàn)基于業(yè)務需求的網(wǎng)絡資源定制化配置,并為業(yè)務服務等級協(xié)議提供保障。在5G移動網(wǎng)絡中,核心網(wǎng)負責承接各種業(yè)務,為使核心網(wǎng)具備能夠按業(yè)務場景配置網(wǎng)絡及相關(guān)服務機制的功能,可對切片技術(shù)進行運用。
(1)定義SBA。在5G移動網(wǎng)絡中,核心網(wǎng)可通過相應的功能模塊,對網(wǎng)絡功能進行解耦及整合,經(jīng)過解耦之后,可借助統(tǒng)一的模板對網(wǎng)絡功能進行定義,并以抽象化的方法,使其形成SBA,即服務化架構(gòu)。在該架構(gòu)中,所有的服務均可獨立擴展,并按照實際需要進行部署,確保了切片網(wǎng)絡功能按需定制目標的實現(xiàn)。在對核心網(wǎng)中的切片資源進行隔離時,可采用虛擬化服務的方式,對虛擬機進行分配,每個虛擬機都擁有專屬的網(wǎng)絡資源,同時依托獨立的管理模式,能夠使切片資源之間實現(xiàn)更小粒度的隔離。
(2)層級分離。5G移動網(wǎng)絡的核心網(wǎng)中,包含控制層和用戶層,由于核心網(wǎng)采用的是虛擬化的方式對網(wǎng)絡進行部署,所以通過功能抽象的方法,可使控制層與用戶層在平面上實現(xiàn)分離。通過層級分離,使核心網(wǎng)具備了靈活部署的特性,進一步降低了數(shù)據(jù)的傳輸損耗,顯著縮短業(yè)務在切片網(wǎng)絡中的端到端時延,網(wǎng)絡效率隨之大幅度提升。
(3)按切片需求實現(xiàn)功能定制。對于5G移動網(wǎng)絡而言,其核心網(wǎng)能夠以定義標準服務接口的方式,承接相關(guān)的網(wǎng)絡服務,由此使得核心網(wǎng)在原本的基礎上變得更加開放,從而使其可以對第三方的應用服務進行承接。不僅如此,借助服務總線可對網(wǎng)絡服務進行疊加組合,策略的下發(fā)與執(zhí)行可由網(wǎng)絡控制器來實現(xiàn),這樣可以使核心網(wǎng)按切片需求配置服務。對5G移動網(wǎng)絡的核心網(wǎng)進行切分時,應用的切片技術(shù)如下:按照需求創(chuàng)建資源、對資源進行隔離、自動化配置網(wǎng)絡資源、業(yè)務低時延保障。
2.3.2 切片技術(shù)在傳輸網(wǎng)中的運用
在5G移動網(wǎng)絡中,傳輸承載網(wǎng)是構(gòu)成業(yè)務與網(wǎng)絡資源端到端切片的重要組成部分之一,借助虛擬化架構(gòu),并對傳輸切片控制器進行定義,能夠?qū)崿F(xiàn)底層信息資源的統(tǒng)一采集。同時,可將邏輯切片映射到物理資源當中。在切片子網(wǎng)內(nèi),切片控制器負責網(wǎng)絡資源的分配與管理,所有的邏輯業(yè)務均不需要對物理網(wǎng)絡進行感知,由此為網(wǎng)絡側(cè)解耦的實現(xiàn)提供了可能。傳輸網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)面的切片方式有以下兩種:
(1)硬切片。這是一種剛性的切片技術(shù),針對的主要對象為物理底層資源,其中較具代表性的技術(shù)有ΟTN、ΟDUk等。
(2)軟切片。這是一種基于統(tǒng)計復用的切片技術(shù),針對的主要對象為二層以上傳輸端口的帶寬資源,通過軟切片,可以對這部分資源進行邏輯隔離。借助QoS策略能夠滿足不同網(wǎng)絡切片的相關(guān)性能需求,如帶寬、時延、丟包率等等。軟切片中較具代表性的技術(shù)有VLAN、VPN等等。
2.3.3 切片技術(shù)在無線網(wǎng)中的運用
5G移動網(wǎng)絡可以滿足接入場景多樣化的需求,因此,無線網(wǎng)必須具有較強的靈活性和開放性,能按需對無線網(wǎng)絡資源進行分配,從而支持基于業(yè)務的網(wǎng)絡切片間的資源隔離??蓪?G移動網(wǎng)絡的無線網(wǎng)按照架構(gòu)分為兩個級別,一個是CU級,另一個是DU級。通過解耦之后,CU級可對非實時性業(yè)務進行集中承載,并且還可對無線網(wǎng)進行管理;DU級可對實時業(yè)務進行處理,按切片的類型,可對無線網(wǎng)側(cè)協(xié)議棧進行定制切分。對于5G移動網(wǎng)絡而言,無線網(wǎng)是切片業(yè)務面向用戶的承載介質(zhì),其能夠利用網(wǎng)絡切片對輔助信息進行選擇,從而為不同的終端匹配核心網(wǎng)業(yè)務切片,保證了各個切片之間資源分配的平衡性。
在5G移動網(wǎng)絡中,對切片技術(shù)的合理運用,可為相關(guān)業(yè)務場景的實現(xiàn)提供便利條件。切片技術(shù)本身所具備的靈活性特點,使切片方案的制定更加多樣化,無論采用何種切片方式,都必須按照業(yè)務訴求對切片粒度進行選擇,這是確保切片技術(shù)在5G移動網(wǎng)絡中作用發(fā)揮的關(guān)鍵。如果所選的切片顆粒過粗,會造成切片網(wǎng)絡的靈活性降低,可能會對差異化服務帶來影響。切片顆粒過細,會導致切割的隔離度增高,雖然能夠滿足差異化的需求,但卻會使網(wǎng)絡部署的復雜程度進一步增大。鑒于此,對切片粒度進行合理選擇顯得尤為重要。由于5G移動網(wǎng)絡在初始階段對QoS的要求較低,選取L5粒度,能夠為運營商帶來更高的效益。當5G移動網(wǎng)絡逐步進入成熟階段后,高QoS業(yè)務需求會隨之增多,此時可向L0粒度的切片進行演進。
總而言之,隨著5G時代的到來,業(yè)務呈現(xiàn)出多樣化的態(tài)勢,由此對承載網(wǎng)提出更高的要求。作為網(wǎng)絡運營商,為給不同的用戶群體提供差異化的網(wǎng)絡服務,可對切片技術(shù)進行合理運用,通過切片提升核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)和無線網(wǎng)的整體性能,滿足用戶的使用需要。在未來一段時期,應當加大對切片技術(shù)的研究力度,通過改進和完善,使切片技術(shù)能夠更好地5G移動網(wǎng)絡服務,這對于促進網(wǎng)絡發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。