4G网络主要为智能手机而生。进入5G时代，我们将面临”下一件大事（下一件大事)”―物联网。无物不联的时代，将有大量的设备接入网络，这些设备分属不同的工业领域，它们具有不同的特点和需求。换句话说，它们对于网络的移动性、安全性、时延、可靠性，甚至是计费方式的需求是不同的。所以，5G网络必须得像瑞士军刀一样灵活方便且具有多功能性。

　　举两个例子。

　　用于森林防火的物联网应用中，分布于森林的大量传感器检测温度、湿度和降水，它们是静止不动的，它们并不需要像智能手机一样需要切换、位置更新等移动性管理。一份NOKIA的报告显示，预计5G网络中有70%的设备是静止不动的，而移动用户仅占30%。

　　当5G应用于无人驾驶、远程机器人控制等领域中，则要求超低的端到端时延，这个时延比智能手机无线上网的时延要低得多，通常不能超过几毫秒。

　　所以，面向不同的应用领域，5G网络得像瑞士军刀一样。怎么办？当全世界都在谈5G的时候，通信业界里谈论得最多的是―― 5G网络切片技术（网络切片)。网络切片，已成为中国移动，韩国KT、SK电信，日本KDDI和NTT，以及爱立信、诺基亚、华为等设备商公认的最理想的5G网络构架。

　　什么是网络切片？最简单的理解，就是将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端的网络，每个虚拟网络之间，包括网络内的设备、接入、传输和核心网，是逻辑独立的，任何一个虚拟网络发生故障都不会影响到其它虚拟网络。每个虚拟网络就像是瑞士军刀上的钳子、锯子一样，具备不同的功能特点，面向不同的需求和服务。

　　或者可以这么说，就像你安装电脑的时候，将你的物理硬盘分区，划分成C盘、D盘e、盘……

　　为了进一步了解5G网络切片，我们先将5G网络的应用场景划分为三类：移动宽带、海量物联网（海量物联网(和任务关键性物联网（任务关键型物联网)。

　　如上表所示，5G网络的三类应用场景的服务需求是不一样的：

　　1)移动宽带

　　5G时代将面向4K/8K超高清视频、全息技术、增强现实/虚拟现实等应用，移动宽带的主要需求是更高的数据容量。

　　2)海量物联网

　　海量传感器部署于测量、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，大部分是静止的。

　　3)任务关键性物联网

　　任务关键性物联网主要应用于无人驾驶、自动工厂、智能电网等领域，主要需求是超低时延和高可靠性。

　　4G网络主要服务于人，连接网络的主要设备是智能手机，不需要网络切片以面向不同的应用场景。

　　5G时代，不同领域的不同设备大量接入网络，网络将面向三类应用场景：移动宽带、海量物联网和任务关键性物联网。

　　如何网络切片呢？我们并不需要为每一类应用场景构建一个网络，所以，它不是这样的.

　　我们要做的是，将一个物理网络分成多个虚拟的逻辑网络，每一个虚拟网络对应不同的应用场景，这就叫网络切片。

　　5G白皮书里关于网络切片的架构是这样的：

　　我们将如何完成端到端的网络切片呢？上面的内容太抽象，在实际的网络部署中我们是怎么做的呢？

　　1)5G无线接入网和核心网：NFV

　　目前4G网络中主要终端设备是手机，网络中的无线接入网部分（包括数字单元(DU)和射频单元(RU))和核心网部分都采用设备商提供的专用设备。

　　如下图：

　　为了实现网络切片，网络功能虚拟化(NFV)是一个先决条件。所谓NFV，本质上就是转移网络中专用设备的软硬件功能(比如核心网的MME、S/P-GW、PCRF，无线接入网的数字单元DU等)。)到虚拟机(虚拟机)。这些虚拟主机是基于行业标准的商用服务器。它们是COTS商用现成产品，成本低，安装方便。简单来说就是用基于行业标准的服务器、存储、网络设备代替网络中的专用网元设备。

　　网络虚拟化后，无线接入网部分称为边缘云，核心网部分称为核心云。边缘云中的虚拟机和核心云中的虚拟机通过软件定义网络互连。

　　这样，网络采用NFV和SDN后，执行切片就非常容易了，把网络横向“切片”成面包一样的多个虚拟子网(切片)就足够了。

　　如上图所示，根据不同的应用场景，网络被“切割”成4个“片”:

　　高清视频切片：将原网络中的数字单元(DU)和部分核心网络功能虚拟化，然后将存储服务器加入边缘云。而一些虚拟化核心网络功能则放入核心云。

　　手机切片：将原网络无线接入部分的数字单元(DU)虚拟化，放入边缘云。包括IMS在内的原有网络核心网络功能被虚拟化，放入核心云。

　　海量物联网切片：由于大部分传感器是固定的，不需要移动性管理，所以在所有这些切片中，核心云的任务相对简单易行。

　　任务关键型物联网切片：由于对时延要求较高，为了尽量减少端到端延迟，将原有网络的核心网络功能和相关服务器汇聚到边缘云。

　　网络结构如下：

　　当然，网络切片技术并不局限于这些类型的切片，它具有灵活性，运营商可以根据应用场景随意定制自己的虚拟网络。

　　2)边缘云与核心云的连接：IP/MPLS-SDN

　　5G切片网络通过SDN连接边缘云和核心云中的虚拟机。核心云中有虚拟化的服务器，内置的vRouter/vs switch运行在服务器的Hypervisor中。SDN控制器负责在虚拟服务器和DC通用路由器之间创建SDN隧道。然后，SDN控制器执行SDN隧道和MPLS L3 VPN之间的映射，从而建立核心云和边缘云之间的连接。

　　3)边缘云和基站射频单元的网络切片

　　现在，我们来看前传。5G射频单元(RU)和边缘云(前向传输)之间的部分怎么切片？首先，我们需要定义5G转发的标准，但是目前还没有统一的标准。下图是国际电信联盟(ITU)IMT-2020焦点小组提出的虚拟化转发的结构图。如果你感兴趣，你可以看看：

　　5G切片的机遇和挑战

　　5G会议有很多种，在各种5G会议和研讨会中，运营商最喜欢讨论的关键词就是专网市场。这种新的蓝色海带带来了运营商急需的商机，也是运营商配合国家战略，加快5G建设的逻辑支撑。

　　事实上，每一代通信能力的普及曲线导致运营商在市场上经历建设-收益-萎缩的抛物线变化。到目前为止，3G时代保留下来的短信和彩信服务已经没有多少商业价值了。4G时代的流量，随着政府对提速降费的需求和无限流量套餐的日益普及，也使得运营商利润下降。因此，探索5G时代运营商B端市场的新途径，是整个通信行业的必然选择。

　　到了今天这个节点，技术一步一步提高基本可以预见。但商业模式仍是空白，通信行业的运营商和整个生态将发生巨大变化，以适应“网络作为企业生产资源”的新规则。

　　众所周知，企业市场往往需要庞大的产业链来支撑。在5G的背后，有一系列的商业模式问题需要解决和处理。

　　比如运营商网络、企业网络、云服务的重新洗牌整合，会打破很多IC行业固有的边界，在构建新生态的过程中，现有的供应商、服务商、代理商之间的关系很可能发生改变。

　　另一个重要的问题是，5G的切片可以切到什么程度，这在今天缺乏业界共识。基于当前的套餐模式，运营商推出企业可选的网络服务。或者像企业网络市场一样，推出端到端的定制网络切片。这里的矛盾是过于精细的切片网络会带来定制成本和运营成本的激增。但是简单的切片还是会带来网络浪费，很难满足成千上万商家的垂直需求。

　　更现实的模式是运营商提供基本的专网片，然后行业代理和解决方案提供商可以提供进一步的定制服务，以满足特定的企业网络需求。这意味着，在工业5G的背景下，将会产生许多新的产业链。特别是在5G行业很可能需要与其他技术解决方案合作成长的背景下，垂直行业的网络和技术集成服务商可能成为5G市场下未被重视的新的业务增长点。

　　同时，切片网络模型也给运营和管理带来了挑战。如何运营和维护企业购买的切片网络，如何处理网络与云计算和信息技术系统的关系，也可能带来新的市场力量，需要一些新的角色或服务来填补空白。

　　回到今天5G网络切片的起点。今天，无论是传统企业应用5G切片，还是5G切片滋养的新兴产业，都还在行业想象中。必须有人推广真实案例，巩固这些想法的落地价值，一步步把5G推向工业世界。案例的出现也是对产业协同和商业利益分配的考验。比如5G云游戏在越来越普及的今天，游戏行业如何应用工业5G推动自身发展，可能是一个涉及游戏开发公司、游戏运营平台、终端厂商、网络运营商等不同行业身份的话题。他们每个人都要适应和配合5G带来的产业变化。

　　5G领先本质上不是基站数量和网络数量的竞争。是专网市场和切片网络行业的竞争。让5G改变产业效率，成为国民经济发展的有效增长力量，这才是5G真正的领先。

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