通信世界網消息(CWW)如果說2019年是5G商用元年,那麼2020年則是5G SA(獨立組網)的商用元年。在過去的一年中,我國三大運營商共同努力,目前已經建成全球最大規模的5G網絡,並且還在多領域開展了技術合作,從基礎網絡層、通用能力層,再到行業應用的探索,都取得了初步成效。
站在新的發展階段,三大運營商開始持續強化推進5G SA在雲網融合領域技術能力創新,開發並完善網絡切片管理系統、邊緣計算、雲化基礎設施等,打造安全、可靠、可信的雲網融合產品,為AR/VR、超高清視頻、工業網際網路、智慧城市等提供端到端、可定製的信息化行業應用。
這其中,在網絡切片方面的發力顯得尤為重要,其是獨立組網最基礎的能力,更是5G服務垂直行業的基礎和關鍵。那麼,5G切片發展和演進趨勢如何,目前還存在哪些技術或應用痛點?基於此,通信世界全媒體記者特專訪了深耕5G行業網、網絡切片等領域研究多年的中國移動研究院主任研究員、技術經理劉景磊。
切片是5G服務垂直行業的基礎和關鍵
年初一場疫情的暴發,使得我國5G建設受到了一定阻力,但運營商仍在全力部署,以保障5G SA可於今年年底前具備商用基礎。劉景磊表示,目前中國移動在全力做好SA商用前的市場、建設、運營、技術等各方面準備工作。5G SA網絡將在垂直行業領域發揮重要價值,而切片則是當前行業客戶非常看重的一個5G關鍵技術特性。
「特定行業客戶對專網的訴求在4G甚至更早時期就存在,但由於5G之前的網絡多為公眾客戶普遍服務而設計,客戶按需定製、網絡隔離和端到端業務保障一般很難實現。」劉景磊表示。他認為,網絡切片是SA網絡內生的最基礎能力之一,主要原因有四個:一是5G SA的核心網基於SBA服務化架構,服務化的目的就是將普遍服務的剛性網絡,變為功能定製、靈活組網和按需交互的柔性網絡,使網絡具備了被切片的條件。
二是在服務化基礎之上,SA設計了切片標識——這一可被終端、無線和核心網端到端全程識別的網絡ID,就像用戶碼號是用戶身份標識一樣,網絡也從此擁有了身份標識,若某個切片為客戶專用,這個切片網絡也就具備了服務某個客戶的專用屬性,而切片標識也就是將這個專網串聯起來的骨架。
三是SA的無線接入、移動性管理、會話管理等關鍵流程均基於切片來設計實現,「就像是這個專網骨架有了神經傳導和各種循環系統。」劉景磊描述道。
四是SA的管理編排架構(CSMF/NSMF架構)天生為支持切片設計,使得網絡能夠以切片的形態而被實例化,得以產生切片「真實的肉體」。同時,切片作為一個獨立完整的管理對象可以被網管系統識別、管理和運行監控。
正是這些讓網絡具備了客戶屬性,同時又可以通過切片的形態被運營商管理,既滿足運營商可運營、可管理的需求,又滿足了客戶組網功能定製、快速建網、資源隔離、安全可信以及最關鍵的服務指標可承諾、端到端可保障的需求。「所以說,切片是5G服務垂直行業的基礎和關鍵。」劉景磊表示。
5G切片已發展至第三階段末期
如果按照Gartner技術成熟度曲線的階段劃分來看,劉景磊認為,目前,5G網絡切片已經走到了第3個階段的末期——正由技術熱潮之後的底谷期進入第4個階段,即穩步商用的初期階段。「這也比較符合一個新興技術的成長周期。當然,它也客觀反映了業界對切片的認知,經歷了熱炒、疑惑到重新定位的過程。」劉景磊認為。
中國移動是我國大力推進5G SA建設的主力軍,也是推動切片真正走向成熟應用的堅定主導者。劉景磊表示,中國移動對切片進行了深度研究,已明確了切片商用的三大技術體系和七大關鍵流程。
「我們將切片分為開通運營、編排使能和網絡運行三大技術體系,七大關鍵流程主要包括訂購、開通、計費、編排/配置、管理、註冊、會話等。」劉景磊介紹道,在三大技術體系中,運營和使能兩個體系與運營商的支撐系統關聯緊密,已經形成了相關規範要求,正加速系統升級和對接,而網絡運行體系中涉及終端/晶片、無線、傳輸、核心網等領域多個技術推進點,也在聯合產業全力攻克一些難點問題。
面向商用,中國移動也提出了先易後難,分階段疊加完整切片功能的實施計劃,初期切片簡化商用的方案已具備了實施的條件。目前,中國移動加強5G網絡切片的產業合作,對接100多個典型客戶需求,依託聯創機制、龍頭示範項目、牽頭髮起SA網絡切片聯盟,已經發布7大技術與行業儲備系列「白皮書」,推動網絡切片從技術理念逐漸走向落地。
三大方面看5G切片現存痛點
那麼,目前5G切片在技術和應用層有什麼亟待解決的「痛點」?劉景磊認為,這要從不同的方面來看待此問題。
從網絡運行方面看,當前5G切片的發展重點就是打通端到端業務流,解決切片「能用」的問題。當前,終端、無線、傳輸、核心網能夠很好地支持eMBB單一大網切片。不過,當運營商在為特定客戶尤其是2B2C客戶服務時,一般要求支持多切片並發,這需終端和網絡加快支持URSP切片路由選擇能力。而終端難度相對大些,需要智慧型手機作業系統和基帶晶片配合支持,「我們已明確過渡方案和目標推動方案,正在聯合產業研發,當前已有終端廠商支持相關方案;無線已支持切片資源預留,正在解決基於切片的優先級調度問題;傳輸基於SPN方案,已支持傳輸切片,目前正在解決小顆粒度精細化調度的問題。」劉景磊回答道。
從編排使能方面看,劉景磊認為需要解決無線、傳輸、核心網異廠商的編排調度,解決切片「好用」的問題。中國移動已將3GPP的管理編排系統結合到現網網管系統中,明確了編排和各網元的切片配置要求,形成了完整的編排和配置的規範體系,目前需加快相關系統和廠商設備的跟進研發,真正實現跨廠商跨域自動化編排調度。
從運營開通方面看,為滿足客戶一站式服務需求,中國移動將網和雲尤其是邊緣雲看做有機整體,作為5G行業專網的重要組成部分,納入統一運營和統一開通,從而解決切片「規模化應用」的問題。這就涉及相對複雜的運營流程打通。劉景磊表示,中國移動的統一運營平臺和支撐系統改造也在同步進行,今年可支撐商用。
可以說,網絡切片是5G SA網絡的內生基因,對於5G業務的發展至關重要。商用初期,面向豐富化的垂直行業需求,網絡切片會帶來良好的資源隔離性。未來,針對網絡切片,還需要重點提升面向服務的三大保障能力——自動化管理編排能力、端到端SLA保障能力以及切片服務的對外開放能力。「資源隔離會為垂直行業客戶帶來更好的業務體驗保障,提高用戶的黏性,催生更豐富的自服務能力;面向服務的保障則會實現更高效的網絡運營能力,更直觀的切片服務指標和更自助的服務效果。」劉景磊表示。