網絡切片：切開5G“大面包”還需幾刀？

如果將5G產業比喻成大面包，那網絡切片就是將5G面包發揮最大價值的“利器”。

實際上，從5G發令槍打響時，3GPP、BBF、GSMA、中國移動、KT、SK Telecom、華為、中興、愛立信、諾基亞等標準組織、運營商和設備商就將網絡切片技術作為5G網絡的關鍵技術。

近幾年來在業界戮力研發下，網絡切片技術歷經兩次“錘煉”，漸入佳境。基于網絡切片的原型驗證和應用試驗逐步落地，而首版網絡切片標準將在今年年中完成。

那么，距離網絡切片切開5G大面包還有多遠?

對此，《通信產業報》(網)記者采訪了多年深耕無線網絡技術的專家——中國移動研究院副院長楊志強和中興通訊5G綜合方案總監郝男男，他們認為，5G網絡切片標準正在加緊制定中，網絡切片技術要想走向現網，助力5G網絡升級，面臨異廠家網絡切片互操作困難、5G網絡切片端到端原型驗證和應用示范缺乏、網絡切片商業模式待定三大挑戰，需要產業鏈各方緊密合作。

業界“團寵”

實際上，網絡切片技術在5G發跡之時就擔當業界“團寵”。

“4G改變生活，5G改變社會”早已深入人心，相比于4G等傳統移動通信技術，5G具有更高的帶寬、更低的時延、更廣的連接和更可靠的性能，能夠實現萬物互聯。

ITU為5G定義了eMBB(移動帶寬增強)、eMTC(海量物聯網)、ULRRC(低時延高可靠通信)三大場景。eMBB場景主要是傳統業務的增強，主要聚焦語音、上網等傳統業務，而eMTC和ULRRC兩個場景則是利用5G海量連接、高可靠和低時延的特性，與醫療、交通、農業等諸多行業合作，催生出多種多樣改變社會的應用。

顯然，眾多應用場景“齊頭并進”必將給4G傳統網絡帶來“困擾”。

因為傳統的4G核心網(EPC)是集中式網絡架構，只能服務于單一的移動終端，無法適用于多樣化的物與物之間的連接。

這時候，網絡切片技術“應運而生”，它能夠讓運營商在一個硬件基礎設施切分出多個虛擬的端到端網絡，每個網絡切片從設備到接入網到傳輸網再到核心網在邏輯上隔離，適配各種類型服務的不同特征需求。“網絡切片技術通過在同一張5G物理網絡中，虛擬出多個不同特性的邏輯子網絡，以滿足5G不同場景諸如工業控制、自動駕駛、遠程醫療等各類行業業務的差異化需求。”郝男男表示。

因此，3GPP在2015年開始制定5G標準時，就設立專題研究組，對網絡切片技術進行研究;愛立信在2013年就推出網絡切片新模式將網絡切片技術作為構建5G理想架構;華為也從2014年起開始進行5G核心網網絡切片的研究，并與多個全球領先的運營商開展5G網絡切片的聯合創新。

憑什么?

那么，如此備受期待的網絡切片究竟是什么?

“網絡切片是5G網絡的重要關鍵技術之一，旨在一張網絡上提供定制化、相互隔離、質量可保證的端到端‘專用’網絡。在5G萬物互聯、場景多樣的大連接時代，網絡切片將以服務的形式滿足垂直行業的定制化需求。”楊志強表示。

同時，楊志強認為網絡切片技術有三大優勢，就是定制性、端到端可保證和統一平臺。具體來說，定制性是面向垂直行業的業務場景和需求，可定制提供相應的網絡功能、組網、網絡性能指標等;端到端質量可保證是通過5G端到端網絡質量保證技術，滿足垂直行業的SLA質量要求;統一平臺是基于NFV/SDN的通用基礎設施，快捷、靈活、低成本地構建網絡切片。

就目前來看，業界形成一個共識，就是網絡切片技術必須具備四個重要特征，就是虛擬化、按需定制、端到端、隔離性。

具體來說，虛擬化是要基于NFV/SDN的通用基礎設施構建網絡切片;按需定制是每個網絡切片要適配各種類型服務的不同特征需求;端到端是要從設備到接入網到傳輸網再到核心網實現網絡切片;隔離性就是，每一個網絡切片，像虛擬服務器、網絡帶寬、服務質量等專屬資源都得到充分保證。切片之間做到相互隔離，一個切片的錯誤或故障不會影響到其他切片的通信。

兩次“錘煉” 漸入佳境

正是由于行業的重點投入，網絡切片技術的發展已經經歷了兩次“錘煉”，正漸入佳境。

目前，國際主流設備商已經順利完成IMT-2020(5G)推進組組織的5G技術研發試驗第一階段和5G技術研發第二階段測試(以下簡稱第一階段測試和第二階段測試)，并正式步入第三階段測試。而網絡切片技術也完成了能力測試，并將開始端到端技術驗證。

“我國5G技術研發的前兩個階段，網絡切片測試的重點在核心網切片能力的測試。在第三階段將主要開展端到端網絡切片技術的驗證測試。”楊志強表示。

中國電信專家在撰文中表示，第一階段各廠商設備基本還處于原型機階段，網絡切片技術主要側重功能性測試，主要圍繞切片模板、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、切片的業務指標等特性共20多個用例展開測試。

第二階段測試，主要聚焦場景測試，在網絡測試中，主要包含服務化架構、主要業務流程、網絡切片和邊緣計算等5G關鍵技術。

與此同時，華為、愛立信、中興、諾基亞等主流設備商均聯合國內外運營商成功孵化了網絡切片原型和試點應用。

華為就成功對5G網絡切片在智能配電網中的應用進行驗證，利用5G網絡切片來承載電網業務，將運營商的網絡資源以相互隔離的邏輯網絡切片，按需提供給電網公司使用，可以應用在智能電網用電信息采集、分布式電源、電動汽車充電樁控制、精準負荷控制等關鍵業務中，滿足電網不同業務對通信網絡能力的差異化需求，保障電網安全、可靠、穩定運行。

同時， 在剛剛落幕的巴展上，愛立信展示了其與swisscom、SBB CFF FFS合作的關于5G網絡切片技術的最新成果。該應用是將swisscom電信網絡分為四個切片，分別支撐在線視頻、實時監控等四個不同業務，實現四個業務順利進行，同時通過平臺實時監控每個業務的速率和時延，便于實時優化網絡;中國移動與諾基亞共同展示了5G網絡切片在工業自動化領域的應用場景;中興通訊也發布面向5G業務創新、貫通接入網、傳輸網、核心網全領域的端到端5G網絡切片方案——5G E2E網絡切片方案。

除此之外，在近期召開的MWC2018上，德國電信、中國移動、意大利電信、華為、國家電網、騰訊、大眾汽車等公司聯合成立5G網絡切片聯盟(5G Slicing Association)，并發布《5G網絡切片跨行業發展白皮書》，為網絡切片定義了VR/AR、汽車、航空、醫療、電網、物流、無人機七大應用場景。

三大挑戰待解

那么，網絡切片距離切開5G大面包還有多遠?

事實上，雖然網絡切片經歷了“兩次錘煉”，已漸入佳境，但目前網絡切片技術仍存在三方面挑戰。

首先，目前5G網絡切片沒有國際統一的標準和定義，而國際不同運營商對5G網絡切片對切片定義、部署、運維、運營等方面仍存在不同觀點。對此，郝男男表示，5G網絡切片在實際部署中可能會面臨異廠家切片互操作的一些問題。例如在切片定義、部署、運維、運營等方面，如何能夠在同一運營商網絡的不同廠商的設備之間，甚至是不同運營商的網絡之間，共享切片資源，統一編排管理，開放運營，做到智能、敏捷地為客戶提供服務并保障用戶體驗的一致性，還需要產業鏈各方的通力協作。

同時，對于網絡切片標準化發展情況，楊志強也指出，目前，能源、工業、汽車、媒體娛樂等多個垂直行業也逐漸提出對5G網絡切片的性能、隔離性等需求，積極參加到3GPP、IMT-2020(5G)推進組等通信行業組織中，參與網絡切片的標準制定和產業推進。但從標準發展來看，5G網絡切片的一階段標準將于2018年7月完成，傳輸網支持網絡切片的標準預計在2018年年底完成。

其次，5G端到端網絡切片技術的原型驗證和應用示范缺乏。“5G網絡切片是一項5G端到端網絡的創新技術，但目前，相比于接入網和傳輸網切片，核心網切片技術較成熟，但缺乏5G端到端網絡切片技術的原型驗證和應用示范。”楊志強表示。

最后，網絡切片技術如何開展切片經營是業界正在探索的問題。對此，楊志強表示，網絡切片作為服務垂直行業的新型業務形式，如何將5G的創新網絡技術轉換為運營商新的服務落腳點有待于進一步驗證。

基于上述挑戰，楊志強提出三點建議。首先，加強5G端到端網絡切片的技術研發、設備研制與技術驗證，推動接入網、傳輸網及切片管理的技術成熟。

其次，加強電信業與垂直行業的深度合作，明確垂直行業的切實需求，建設基于5G網絡切片的應用示范。

最后，探索以網絡切片的形式提供5G服務的商業模式，實現電信業和垂直行業的共贏發展。