到底什么叫5G网络切片？

燚先生

说起切片，自然想到了切片面包。

据说人类进入现代，最先被工业化的几种技术之一就是做面包。1921年，人类首次发明了面包切片机，随后切片面包开始流行起来。

近100年后的今天，继切片面包之后，人类又将面临一件切片技术上的大事——网络切片。与人类走进工业化一样，网络切片也将是人类信息化史上的一次跨越式迈步。

1
何为网络切片？

我们经常把网络比喻为交通，车辆是用户，道路是网络。随着车辆的增多，城市道路变得拥堵不堪...

为了缓解交通拥堵，交通部门不得不根据不同的车辆、运营方式进行分流管理，比如设置BRT快速公交通道，非机动车专用通道等…



网络亦是如此，要实现从人-人连接到万物连接，连接数量成倍上升，网络必将越来越拥堵，越来越复杂，我们就得像交通管理一样，对网络实行分流管理——网络切片。

网络切片，本质上就是将运营商的物理网络划分为多个虚拟网络，每一个虚拟网络根据不同的服务需求，比如时延、带宽、安全性和可靠性等来划分，以灵活的应对不同的网络应用场景。

具体的讲，5G网络将应对三类场景：移动宽带、大规模物联网和关键任务型物联网。三大应用场景对网络服务的需求是不相同的：

1）移动宽带

面向4K/8K超高清视频、全息技术、增强现实/虚拟现实等应用，对网络带宽和速率要求较高。

2）大规模物联网

海量的物联网传感器部署于测量、建筑、农业、物流、智慧城市、家庭等领域，这些传感器设备是非常密集的，规模庞大，且大部分是静止的，对时延和移动性要求不高。

3）关键任务型物联网

主要应用于无人驾驶、车联网、自动工厂、远程医疗等领域，要求超低时延和高可靠性。

为此，我们不得不根据不同的服务需求将物理网络切片成多个虚拟网络：智能手机切片网络、自动驾驶切片网络、大规模物联网切片网络等等...

需要说明的是，为了实现网络切片，网络功能虚拟化（NFV，Network Function Virtualization）是先决条件。网络采用NFV和SDN后，才能更容易执行切片。

2
网络切片的构架与挑战

网络切片是一个端到端的复杂的系统工程，实现起来相当复杂。从构架上，我将它理解为“多横三纵”。

不好意思，这图画得太丑，手抖。下面这张来自BT的图讲得非常清楚…

看完这张图，首先映入脑海的是什么？满满的复杂性和挑战性。

1）在接入网面向用户侧的主要挑战是，某些终端设备（比如汽车）需要要同时接入多个切片网络，另外还涉及鉴权、用户识别等问题。

2）接入网切片如何与核心网切片配对？接入网切片如何选择核心网切片？


3）编排与自动化是关键。

什么叫编排呢？编排，即Orchestration，本意是乐队指挥...

乐队指挥是音乐的诠释者，乐团的协调者，管理者，策划者，经营者，他是一个乐团的灵魂，是他决定了如何表现乐句、和声，如何把不同的声部组织在一起，把声音变成音乐。

网络切片里的编排也就是那个乐队指挥官，他利用NFVI（网络功能虚拟化基础设施）里的资源（乐器）形成VNF功能（乐声），并将不同的乐声组织，变成一曲曲美妙的音乐。

所谓编排与自动化包括：

1）具备快速创建新服务的能力

2）具备应用模板驱动(Template Driven)切片创建环境的能力

3）具备切片参数多样化的能力，以满足不同的商业用例需求

4）具备自动化切片部署的能力

5）具备弹性伸缩能力和还原能力

6）通过服务质量监控，具备动态优化切片性能的能力

….

值得一提的是，由于网络功能虚拟化并不是一蹴而就的事，它可能需要几年的时间，在这期间，网络内的物理网络功能和虚拟网络功能将共存，甚至有些物理功能永远不会虚拟化，这是一个混合的网络。所以，一个包含了物理域和虚拟域的网络编排是NFV转型能否成功的关键。

另外，网络切片会引入第三方开发者，这也对网络安全提出了新的挑战。

3
我们真的需要网络切片吗？

一些电信运营商说，太需要了，并已经完成了一些网络切片试验和概念验证，证明了其在各种潜在用例中的价值。

今年2月，爱立信携手德国电信和SK电讯创建并展示全球首个洲际5G试验网，实现了网络切片漫游，并在MWC2017上展示了将通过网络切片将5G漫游应用于车联网。同时，还携手中国移动运用网络切片技术演示了5G智能工厂。


华为在MWC2017上也和中国移动、德国电信、大众集团联合发布了5G网络切片白皮书，并首发了5G承载分片路由器（Network Slicing Router）。

目前的一些试验和验证证实了5G切片技术可应用于车联网、医疗、工业制造领域。业界正在探索更多的潜在用例，包括智慧城市（比如路灯）、无人机等切片网络。

不过，依然有分歧。

首先是来自电信业内部的分歧。

1）技术与市场的分歧

技术专家们说，网络切片的驱动力来自技术，不是市场，因为网络切片旨在探索和释放电信技术潜力，比如提高效率、降低成本。

市场方面则认为，网络切片的驱动力来自市场，因为工业制造、汽车、智慧城市等领域对网络切片有潜在需求。

2）运营商之间的分歧

以钟情于网络切片的德国电信为例，他们认为“网络切片是5G最重要的创新”；而来自NTT DoCoMo的高管则认为“网络切片仅为5G多样化服务提供了潜力”。显然，两种不同的表达的背后是运营商对网络切片的不同的重视程度。

个人认为，根本的分歧在于，到底是我们主动的去引导需求，还是被动的适应市场需求。

客观的讲，当我们在与垂直领域沟通时，他们根本无法理解网络切片背后的技术，他们似乎只是关注连接性、安全性和可靠性，但并没有意识到这一切需要网络切片来解决。

不管分歧如何，电信业都应该主动出击，向垂直领域证明切片技术的重要性，激活客户对网络切片的需求。

感谢行业先驱们致力于技术创新，不断证明了新兴技术的可行性，让5G商业推广一天天成为现实。

最后，让我们再回到面包的问题上。

为什么近500年来全球经济规模飞速增长？正如《人类简史》所言，那是因为在工业革命前，人类的普遍认知无法突破零和博弈的思维困境。人们认为，买了这家面包店的面包，就意味着另一家面包店会倒闭，殊不知，人们可以开发出不同风味的面包，以不断满足和激发新的市场需求，把面包市场越做越大。

现代经济的蓬勃发展，正是归功于人类突破了零和博弈的思维困境，相信经济这块蛋糕会不断变大，相信明天会更好。

5G又何尝不是如此，只要我们让人们相信蛋糕一定会做大，何愁通信业没有希望？