獨門秘笈：像切面包一樣切網絡

通信網絡如同城市公路，每一位用戶的信息就像一輛汽車，在網絡“公路”中來回行駛。

漸漸地，車輛越來越多，路面越來越堵，尤其是路上的車還不僅是一種，有小轎車、面包車、大客車以及重型貨車等，各自的速度不一樣，出行時間也不盡相同，經常造成交通擁堵，甚至彼此還會產生“摩擦”，造成事故。

總之，路越寬，車越多，交通越擁堵，成了一個怪圈。

怎么破解？

交通部門有辦法，針對不同的車輛和出行需求，對公路進行分流管理。比如，開辟專門為公共汽車行駛的公交專用道，還有快速公交專用道、非機動車專用通道；修建環城公路，讓長途汽車不用穿越城區，減少市內交通壓力。一句話，分類管理，靈活組合。

回到通信領域，如果通信網絡也能夠實現靈活的管理，為滿足不同用戶需求開辟出專有的通道，那么不僅能夠解決網絡擁堵問題，而且在專有通道內，用戶的體驗度會更高。這就該提到5G的獨門秘笈——“網絡切片”技術了。

磨刀霍霍“切”5G

從1G到4G，我們建設的網絡基本上都屬于“一攬子”工程。就是說，網絡滿足的都是共性的需求，比如上網和通話。但是從3G時代以后，移動互聯網爆炸式發展，用戶的個性化需求逐漸豐富起來，各種新的場景應運而生，每個場景都對網絡提出了不同的性能要求，再想靠一張總網把大家的要求“一攬子”解決已經不可能了。

網絡的改造勢在必行。以前的網絡建設就像傳統的蓋房子一樣，一旦建成，只能在內部搞搞裝修，無法從結構上進行改建，房子的形態還是保持不變。未來，我們希望房子就像樂高積木一樣用拼裝的方式搭建，既能夠快速組建起來，又能很容易地再次拆建。

建筑業如今的一大變革是裝配式建筑越來越普遍，由預制部品/部件在工地裝配而成的建筑，就像樂高積木一樣，根據需要靈活組合，不再是一成不變。這種思路遷移到通信網絡會怎樣？

答案是，5G網絡也可以進行靈活組合?？梢葬槍Ω餍懈鳂I多樣化的業務特點，將網絡像積木一樣搭建部署，在網絡上能夠快速承載起新業務，滿足人們對數據服務的多元化需求。

“網絡切片”技術正是由此而來。網絡切片是一種按需組網的方式，通信運營商在統一的基礎設施上，“切”出多個虛擬的端到端網絡，就是通俗意義的“切片”。

一個理想的網絡切片要滿足3個方面的要求。

● 端到端完整。每個網絡切片都包括無線接入網、承載網和核心網3部分切片，能夠適用于不同的業務。

● 隔離性要好。切片之間要具備安全隔離、資源隔離和維護隔離，一個切片出現異常不會影響其他切片正常運行。

● 能按需定制。根據不同業務的需要，可以靈活提供不同的網絡容量、生命周期和分布式部署。

想象一下，將一份三明治切成幾塊，每塊從上至下要包括面包層、醬料層、雞蛋層和蔬菜層等，保證每塊都食材全面，而且彼此完全切割開來以供不同的朋友單獨享用。完美的“網絡切片”理念正是如此，如圖1-3所示。

5G三大“切片”：高速率、低時延、多連接

“切片”就像切香腸、切面包，根據自己的“口味”決定切法。對于通信網絡而言，是基于不同應用場景對網絡的需要來決定“切法”。

為什么4G網絡不需要“切片”？因為4G主要服務于個人，通過智能手機實現連接，不需要面對不同的場景。5G與4G的區別在于：5G服務于萬物互聯，需要大量連接不同的設備入網。這些設備來自于不同的應用場景，比如交通、家居、工廠、商店、學校以及野外等，每個場景對網絡性能的要求都不同，自然需要5G為之提供相應的服務。

雖然細分出來的服務場景可能有成千上萬之多，但從對網絡需求的角度來總結，5G最主要的應用場景有3個：移動寬帶、大規模物聯網和關鍵任務型物聯網。這三大場景適用于不同的業務種類，對網絡的要求也各有側重。

國際電信聯盟（ITU）將5G的三大應用場景做了官方表述：增強型移動寬帶（eMBB）、海量機器類通信（mMTC）及高可靠和低時延通信（URLLC），如圖1-4所示。

● 增強型移動寬帶（eMBB）：指在現有移動寬帶業務場景的基礎上，對于用戶體驗等性能的進一步提升。場景主要提升以“人”為中心的娛樂、社交等個人消費業務的通信體驗，適用于高速率、大帶寬的移動寬帶業務。例如，3D超高清視頻遠程呈現、可感知的互聯網、超高清視頻流傳輸、高要求的賽場環境以及虛擬現實領域等。eMBB在網絡速率上的提升為用戶帶來了更好的應用體驗，滿足了人們對超大流量、高速傳輸的極致需求。2016年11月17日，在3GPP RAN 187次會議的5G短碼方案討論中，華為技術有限公司（以下簡稱華為）主推的Polar Code（極化碼）方案成為5G控制信道eMBB場景編碼最終方案。

● 海量機器類通信（mMTC）：每平方千米可支持連接100萬臺設備，主要面向大規模物聯網業務，以傳感和數據采集為目標的應用場景，是實現萬物互聯必不可少的技術基礎。在未來，我們生活中的基礎設施和各類物品，如路燈、水表、垃圾桶、路上行走的汽車、家中安裝的家具以及工廠出產的商品等，都會被5G連接起來，這種物物相連將擴展至各行業用戶，M2M終端數量將大幅增加，物聯網連接數規模將近十萬億，應用無所不在，前景十分廣闊。

● 高可靠和低時延通信（URLLC）：基于其高可靠和低時延的特點，主要面向垂直行業的特殊應用需求，比如無人駕駛、智慧工廠以及遠程醫療等需要低時延、高可靠連接的業務，這些場景對高穩定、低延遲的要求極為苛刻，即使是我們感覺不出來的延遲情況，在這些場景下也可能會造成“失之毫厘，謬以千里”的后果。比如在智慧工廠中，由于每臺機器都安裝了傳感器，通過傳感器將信息傳輸到后臺，再由后臺下指令給傳感器，這些過程都需要低延遲的傳輸，否則可能會出現安全事故。

5G三大應用場景將會衍生出眾多垂直應用場景，VR/AR、智能交通、遠程醫療、智慧電力以及智能工廠等創新應用，都將以此為基礎而產生。

每個網絡切片都會滿足不同的場景和行業特定需求，網絡本身不再是簡單的通信管道，而成了一種針對性的服務，也就是網絡切片即服務（NSaaS）模式。網絡切片技術將會創造出新的商業模式和商業生態。