网络切片可能是5G的最好架构?
业务实例层标识这个切片支持的业务,可以由网络运营商或第三方提供;网络切片实例层供运营商创建切片实例,资源层提供共享的资源供各切片实例使用。
图2 NGMN定义的网络切片概念
白皮书指出,为实现上述灵活的架构性,必须将用户面和控制面完全分开,并在各模块之间建立开放的连接。白皮书同时指出,模块以及切片的粒度如何划分是一个复杂的问题,细的粒度能带来更好的灵活性,但是也会极大地提升管理和部署的复杂度。
GSMA网络切片标准进展
GSMA作为移动运营商广泛参与的组织,也非常重视网络切片的相关研究及工业化应用。2017年GSMA专门成立了NEST项目组从事支持车辆应用的网络切片相关研究,该工作组从2017年3月开始相关的研究工作,预计一年时间内深化完成5G移动网络如何更好地服务于车辆工业相关应用的研究并形成可供汽车工业参考的切片文档。
为完成这一目标,目前GSMA已经开展了汽车工业的需求收集以及针对性的网络切片参数定义等工作。
国内网络切片测试已进入二阶段2016年上半年,IMT-2020推进组联合各单位制定了网络切片测试规范,测试采取自愿原则,测试地点为各厂商实验室,华为、中兴、爱立信、上海诺基亚贝尔、大唐电信、英特尔等单位均参与了相应的测试,测试在2016年第三季度完成。
第一阶段各厂商设备基本还处于原型机阶段,测试主要注重功能性,围绕切片模板、切片的生命周期管理、切片选择、切片共享、切片的多接入、切片的维护、切片的业务指标等特性共20多个用例展开测试。
目前正在讨论第二阶段的测试规范,计划测试切片选择、切片的编排能力、联动扩展以及典型切片的业务能力验证等内容,预计2017年6月底冻结测试规范。第二阶段的测试进一步增加了功能项并注重可用性,测试统一在中国信通院进行。
部署、管理和应用面临重重挑战从前面的分析中可以看出,目前有关网络切片的标准还在制定及完善过程中,业界可进行的测试也还停留在实验室阶段。作为移动运营商,除了关心技术研究的进展,更关心切片的部署、管理和应用。网络切片在达到商业部署的要求之前,有如下问题要重点关注和解决。
切片划分的粒度和灵活性切片之所以被大家关注,因为可以通过网络细分的方式满足多种业务以及不同用户组的需求。划分多少切片以及切片的粒度如何是部署过程中不能回避的复杂问题。切片粒度过大容易导致灵活性不够,不能很好地满足差异化服务的要求;切片粒度过细会极大地提升管理和部署复杂度。另外,由于切片之间的资源不能动态共享,过细的切片粒度也会降低网络资源的利用率。
切片的最大优势在于业务的灵活发布和部署,针对切片部署上的灵活性不同运营商也有不同的看法,有些运营商希望切片能非常灵活地部署,如同4G的策略控制架构一样具有一定的实时性。还有一些运营商认为过于灵活的切片可能会提升网络管理方面的成本与风险,毕竟稳定性与可靠性也是网络重要的考量指标,并且新业务的发布也不是一蹴而就的,需要大量的商业准备和分析。
端到端的切片实现NGMN在5G白皮书中提到的5G切片愿景是端到端的网络切片的实现,不仅包含核心网用户面与控制面的切片,也包含无线侧的切片,只有端到端的切片和网络细化才能满足特殊场景在时延、安全性等方面的特殊要求。
目前无线侧的切片研究停留在对核心网切片功能的支持上,还没有单独考虑无线切片的场景。基于现有的核心网切片功能并不能很好地满足典型业务场景的差异化需求,缺失了无线侧的网络切片不能很好地体现切片的价值和优势,不可能得到很好地商业推动。无线侧切片功能什么时候完成给端到端切片应用带来了技术上的不确定性。
切片虚拟化管理SDN/NFV是切片技术实现的基石,切片功能要纳入虚拟化的管理与调度系统中,3GPP SA5已经开展了相关的研究工作。受限于SA2及RAN架构研究的进展,目前SA5在切片管理方面还没有给出明确的结论。另外,虚拟化的管理如何提高响应速度来保证切片的灵活可靠实现也需要继续进行深入研究。
切片的后向兼容问题在TS23.501的切片场景分析中,针对5G的三大典型应用,目前明确提出的有eMBB、u
RLLC和mMTC三大业务场景。考虑到对现有网络的兼容性,能不能把4G网络作为5G的一个特殊切片来管理和接纳?
如果技术上可行,将可以避免考虑4G与5G之间复杂的互操作问题,保护现有投资,并可极大方便现网用户。
切片的应用5G从诞生之初就被大家寄予厚望,希望5G能满足eMBB、uRLLC和mMTC等多种复杂应用场景的需求。基于不同应用对网络需求的不同,
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