“无切片,不ToB!”网络切片是5G引入的特色能力,也是5G的基本能力,是5G服务垂直行业的基础和关键。对于5G来说,网络切片好5G才更好。由于网络切片的复杂性比较高,涉及多个网络域,更涉及运营和管理,跨越多个流程。为了疏通这些“堵点”,中国移动总结了一套攻关宝典——“三层六域七大流程”。

1 无切片,不ToB

众所周知,一张网络很难满足不同行业的需求,比如超高清的视频播放、密集人群的宽带接入、工业互联网等等,这些不同的行业应用对网络的带宽、时延等诉求不同,因此网络切片十分重要。

随着移动通信的飞速发展,ToC市场增长乏力,运营商亟需把重心转移至ToB市场,发展行业VR/AR、智慧交通、智慧安防、智能电网、工业自动控制等广泛的行业应用,网络切片势必会是运营商5G时代最称手的武器。

作为5G独立组网中的重要特性之一,网络切片为不同的行业应用提供服务,实现灵活高效的网络资源编排和调度,满足差异化的业务特征及需求。网络切片的成功定能带动整个5G业务和应用走向新的高峰。

三大运营商从5G开始就已进行了切片布局,当前切片已从探索阶段进入示范试点阶段。对于网络切片技术,中国移动早在几年前就进行了探索,并已针对电力、游戏、娱乐、银行、医疗、自动驾驶等重点领域重点进行了推进。据悉,网络切片在电网行业的落地比较较快,已经进行了不同阶段的验证;自动驾驶等也在分阶段进行中。

2018年初,中国移动、南方电网和华为公司就已联合开展了5G网络切片在智能电网的应用研究,迄今为止,已完成5G SA电力切片的端到端外场测试,落地了标准的三层网络切片管理面架构,打通了从切片定购、配置、部署到监控的全流程。

为了验证端到端切片的安全隔离性,南方电网5G智能电网切片PoC项目构建了三类切片,面向电网控制类业务的低时延切片,面向电网采集类业务的大带宽大连接切片,以及作为背景业务流的普通公众业务切片。在测试过程中,在普通公众切片网络流量拥塞情况下,对电力控制类和采集类业务切片网络性能和时延完全无影响。

实际上,为了进一步使能ToB行业,2019年底,中国移动就已启动2020年至2021年SPN设备新建部分集中采购招标。此次集采产品为SPN设备,覆盖全国28个省(区、市),总数达14.6万端。这意味着中国移动正式启动5G网络切片网络的建设与部署,推进网络切片服务的落地,拓展5G网络的应用场景。

据悉,SPN为切片分组网(Slicing Packet Network),是5G网络切片中的关键技术,也是中国移动用来支撑下一代网络架构的最佳技术。据悉,中国移动希望将弹性以太网或FlexE与SPN绑定使用,灵活实现从一个较大的物理链路创建成较小的物理通道,或反之亦然,以保证服务质量(QoS)及在传输层间切片的隔离。

2 网络切片的“堵点”

虽然网络切片是5G引入的特色能力,也是5G的基本能力,是5G服务垂直行业的基础和关键。然而,要实现5G切片各个域的拉通,传输、核心网、无线、网管、终端之间真正的联通,以及不同厂家的互联互通,还有很多挑战。

“网络切片规范需考虑运营商之间的互联互通。”GSMA专家指出,该组织一直致力于全方位的5G端到端的面向垂直行业的方案,将进一步研究多运营商之间的互联互通,将不同运营商的网络切片能力基于“Operater Platform”联通起来,提供跨运营商的联邦制平台。

GSMA专家认为:“运营商如果可以提供这样联邦制的综合所有运营商能力的平台,就可以实现标准的接口,通用的能力,独立的运营,并且还可以在不同运营商间无缝切换,提供端到端的服务给客户。”

除运营商之间的平台能力对接外,端到端网络切片在产品方面还存在不少“赌点”,这也直接影响了网络切片的进程。

“虽然在切片基本功能方面,承载网切片、核心网切片单域同厂商设备经验证,满足切片基本功能。”中国信通院专家指出,“但在异厂商管控方面,网络切片的管控系统和业务系统仅限于同厂家设备,异厂家系统间尚未进行互通测试。同时,在无线网子切片、承载网子切片、核心网子切片间的协同没有标准定义,各厂商通过私有方案实现,端到端网络切片能力未经过验证。此外,端到端切片管理器和各子域的切片子管理器间支持自动下发配置的能力,不同厂商不同设备的能力不尽相同,无法保证E2E切片100%的自动配置部署。”

为进一步推动网络切片落地,IMT-2020(5G)推进组目前正在进行端到端网络切片技术试验,主要是验证5G端到端网络切片子切片间的拉动能力,终端和5G网络系统间的切片拉通以及5G网络切片端到端全自动化部署。

按照工作组计划,2020年Q2将制定第一阶段测试规范;2020年Q3 和Q4进行端到端子切片拉通测试。2021年Q1到Q2中期制定第二阶段测试规范;Q2中后期到Q3前期进行自动化部署以及保障测试。

3 打通“任督二脉”

实际上,除了运营商层面横向拉通,切片端到端产品能力存在“堵点”之外,运营商在推动SA切片的真正落地时依然会遇到各种各样的困难。正如中国移动研究院网络与IT技术研究所所长段晓东所言:“网络切片的复杂性比较高,涉及多个网络域,更涉及运营和管理,跨越多个流程。”

所以,5G网络切片要想成功必须打通“任督二脉”,实现全流程的贯通。为此,中国移动总结了一套攻关宝典——“三层六域七大流程”。三层指网络层、管理层和运营层;六域包括CSMF、NSMF、核心网、传输网、无线网和终端;七大流程包括订购、开通、计费、编排和配置、管理、注册、会话。

在推动过程,中国移动还发现了5G 网络切片的四大破题“秘籍”。

面向切片能力提供,推动终端、操作系统、芯片和核心网支持URSP极致的端到端拉通,实现多切片并发能力。面向切片质量保障,共同完善推动无线侧基于切片用户组的资源预留、无线切片优先级优化机制、切片的质量感知和测量等机制,逐步完善SLA质量保障的技术和指标,推动切片质量保障能力提升。

在管理编排推动跨域异厂商的编排和互通测试,实现切片的组网拉通;同时和产业界共同探索全域自动化实现,最终完成切片的灵活定制。此外,推动5G云网融合的技术体系发展,包括推进网络切片和边缘计算的协同发展,打造新的云网协同入口等。

同时,为了进一步摸索网络切片的新商业模式,实现网络切片大规模应用,中国移动还在不断拓展网络切片的江湖“盟友”。

加强5G网络切片的产业合作,对接100多个典型客户需求,依托联创机制、龙头示范项目、牵头发起SA网络切片联盟,目前已经发布7大技术与行业储备系列“白皮书”,推动网络切片从技术理念逐渐走向落地。

2012年就成立了5G联创中心,聚集了700多个各行各业的合作伙伴,并成立了25个开放实验室和6个行业联盟,在九大领域开展基于5G赋能千行百业的联合创新工作;2019年开始,中国移动在包括医疗、教育、工业互联网等14个垂直行业领域的100个龙头企业进行典型应用场景示范。

此外,中国移动提出很多专项计划,包括终端先行者计划、5G消息、Open UPF计划,以及边缘计算先锋300计划,以此促进网络能力的提升。

4 结语

业界认为,网络切片是伴随着5G来临重要的网络功能革新。

“网络切片可以看作云计算模式在网络的正式落地,尽管前些年SDN、NFV、SD-WAN等新技术持续向网络即服务的目标前进,但与网络切片相比,这些技术仍仅算是局部的,网络切片才是实现端到端网络按需服务的技术框架,是集已有之大成。”

为了让网络切片成功落地,中国移动通过“三层六域七大流程”疏通“堵点”,实现网络切片的端到端全打通。同时为加速网络切片商用部署。未来,中国移动将携手产业链各行业共同努力、共同探索、共同推进网络切片的部署,从而推动5G网络以及5G产业同步发展。