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5G切片應(yīng)運(yùn)而生 網(wǎng)絡(luò)切片的概述及分類解析

電子設(shè)計(jì) ? 來源: 紅松小e ? 作者: 紅松小e ? 2021-02-26 14:14 ? 次閱讀
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5G中,網(wǎng)絡(luò)切片作為一種新的概念將用于下一代架構(gòu)上的多個(gè)獨(dú)立邏輯網(wǎng)絡(luò)。5G的場(chǎng)景和需求多樣,不同的場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的功能、性能有不同的需求,不同場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和需求差異可能較大。如果每種場(chǎng)景都建設(shè)專網(wǎng),會(huì)増加運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)的成本,造成資源浪費(fèi),因此5G切片應(yīng)運(yùn)而生。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)屬于一刀切的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),而在5G系統(tǒng)中,將滿足新興市場(chǎng)的需求,并且可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)商及其用戶終端的需求附屬相應(yīng)的功能及特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)切片可以讓運(yùn)營(yíng)商在同一套硬件基礎(chǔ)設(shè)施上切分岀多個(gè)虛擬的邏輯的端到端網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片從接入網(wǎng)到傳輸網(wǎng)再到核心網(wǎng)存在邏輯隔離,可以適配各種類型服務(wù)的不同特征需求,從而滿足大容量、低時(shí)延、超大連接以及多業(yè)務(wù)支持的需求。

網(wǎng)絡(luò)切片可以分為獨(dú)立切片和共享切片。

獨(dú)立切片指擁有獨(dú)立功能的切片,為特定用戶群提供獨(dú)立的端到端專網(wǎng)服務(wù)或者部分特定功能服務(wù)。

共享切片,共享切片提供的功能可以是端到端的,可供各種獨(dú)立切片共同使用,也可以是提供部分共享功能。

兩種網(wǎng)絡(luò)切片的部署場(chǎng)景有以下3種。

(1)共享切片與獨(dú)立切片縱向分離端到端的控制面切片作為共享切片,在用戶面形成不同的端到端的獨(dú)立切片控制面共享切片為所有用戶服務(wù),對(duì)不同的個(gè)性化獨(dú)立切片進(jìn)行統(tǒng)-的管理,包括鑒權(quán)、移動(dòng)性管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等,網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景1如圖1所示:

網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景1

(2)獨(dú)立部署各種端到端切片,每個(gè)獨(dú)立切片包含完整的控制面和用戶面功能,形成服務(wù)于不同用戶群的專有網(wǎng)絡(luò),如CloT、eMBB、企業(yè)網(wǎng)等,網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景2如圖2所示:

圖2 網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景2

(3)共享切片與獨(dú)立切片橫向分離,共享切片實(shí)現(xiàn)一部分非端到端功能,后接各種不同的個(gè)性化的獨(dú)立切片。典型應(yīng)用場(chǎng)景包括共享的vEPC+GiLAN業(yè)務(wù)鏈網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景3如圖3所示。

圖3 網(wǎng)絡(luò)切片部署場(chǎng)景3

在傳統(tǒng)架構(gòu)中,通常數(shù)據(jù)傳輸僅共同使用一個(gè)切片,一旦共享資源管理不當(dāng),如資源過載或擁塞,可能會(huì)對(duì)另一種正常的資源傳輸產(chǎn)生不利影響,所以多個(gè)切片之間的隔離是極其重要的。

目前,4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要是服務(wù)于移動(dòng)手機(jī),只能給手機(jī)做一些比較局限的優(yōu)化。但是到了5G時(shí)代,無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能服務(wù)各種類型和需求。其中應(yīng)用場(chǎng)景如移動(dòng)寬帶、物聯(lián)網(wǎng)等需要不同的網(wǎng)絡(luò)類型,在移動(dòng)性、計(jì)費(fèi)、安全、策略控制、延時(shí)可靠性等方面有各不相同的要求。

MGMN聯(lián)盟早在2015年3月初就已經(jīng)發(fā)布了NGMN5G白皮書,其中定義了5G八大類24種典型場(chǎng)景,覆蓋了現(xiàn)今業(yè)務(wù)的所有5G場(chǎng)景。例如,連接寬帶從50kbit/s~1Gbi/s,時(shí)延從1ms到秒級(jí),每平方千米的連接數(shù)從200個(gè)到15萬個(gè),移動(dòng)性從靜止到緩慢及高速的500km/h。對(duì)于自動(dòng)駕駛、自動(dòng)手術(shù)的要求是很高的,必須實(shí)現(xiàn)其時(shí)延最小化,傳輸速率極高,這樣才能確保工作運(yùn)行無障礙,事故率低。但像視頻娛樂之類的傳輸,對(duì)于可靠性要求并不完全那么嚴(yán)格。

最新的有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬技術(shù)的研究表明,在未來5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,在同樣的物理基礎(chǔ)設(shè)備上利用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù),通過編排和管理,使每種業(yè)務(wù)都分配到相匹配的虛擬專用資源。對(duì)于這些業(yè)務(wù)本身來說,分配的資源將是獨(dú)有無競(jìng)爭(zhēng)的且與其他業(yè)務(wù)之間是相互隔離狀態(tài)的。這將充分地提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)模效應(yīng)和物理資源使用率,降低網(wǎng)絡(luò)配置的成本。

其主要分為以下幾種切片:智能手機(jī)切片,以部署和分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成熟的網(wǎng)絡(luò)功能,即可實(shí)現(xiàn)典型的智能手機(jī)使用的5G切片;車輛自動(dòng)駕駛切片,以安全可靠的時(shí)延作為基準(zhǔn);loT型切片主要是運(yùn)用在大型設(shè)備中。當(dāng)然,網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)絕不僅限于這幾類切片,它的實(shí)現(xiàn)是非常靈活的,運(yùn)營(yíng)商可以隨心所欲地根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景定制自己的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
編輯:hfy

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