什么是5G网络切片?

把一张5G网络切分成多个虚拟网络,各自针对不同用途做优化——来看看为什么需要这样做。

网络切片的基本概念

网络切片是通过软件把一套物理5G网络基础设施划分成多个相互独立的虚拟网络("切片"),并根据不同用途为每个切片分配不同的性能特性和资源。

支撑5G的三大核心性能特性

5G从设计之初就要同时支持三种不同的性能特性:超高速(eMBB)、超低时延高可靠(URLLC),以及超大规模连接(mMTC)。要在同一张网络里同时把这三者都优化到最佳状态非常困难,这正是需要网络切片的原因。

具体是怎么切分的

网络切片依托SDN(软件定义网络)和NFV(网络功能虚拟化)技术,在共用同一套物理设备的前提下,为每个切片独立分配并隔离带宽、时延、可靠性等资源。

应用场景:自动驾驶与远程手术

像自动驾驶、远程手术这类毫秒级延迟就可能关乎安全的服务,会被分配到超低时延、高可靠性的切片上,确保无论其他流量是否拥堵,都能获得稳定一致的性能。

应用场景:大规模物联网与智慧城市

在拥有成千上万个传感器、每个传感器间歇性发送少量数据的智慧城市或智能工厂场景中,会分配超大规模连接切片,优先保证能同时连接的设备数量,而不是一味追求速度。

应用场景:普通消费者数据流量

视频流媒体、网页浏览这类常见的大流量业务会分配到专属的高速切片,这样就不会和上述面向安全关键或大规模物联网场景的专用切片抢占资源,各自按需提供服务。

对运营商和企业的好处

网络切片让运营商仅凭一套物理基础设施,就能面向不同行业客户提供差异化的分级服务,开辟出新的收入来源;而企业客户也能获得契合自身业务的网络性能,而不必自建单独的基础设施。

为什么偏偏是5G特别强调网络切片

在4G时代,绝大多数业务都共享同一个目标——尽可能快地传输数据。而5G从设计之初,就要同时支持三种性质迥异的场景:超高速(eMBB)、超低时延高可靠(URLLC),以及超大规模连接(mMTC)。要在同一张统一的网络上把这三者同时优化到最佳,并不现实。正因如此,通过软件把网络切分开、按用途分配资源的网络切片技术,才成为5G的核心技术之一。

这些在4G时代能做到吗

有限形式的优先级控制在4G网络中就已经存在,但真正基于SDN和NFV、能够灵活创建和管理完全独立虚拟网络的网络切片,是作为5G架构的核心要素才被引入的概念。"偶尔对某些流量做优先处理"的4G,和"把网络本身切分成专用、隔离的虚拟网络"的5G,区别正在于此。

常见问题

普通消费者能实际感受到网络切片吗?

普通用户几乎不会直接体验到自己在"选择切片",但当运营商把稳定的切片分配给应急通信网或企业专用网络时,即便普通消费者的数据流量出现拥堵高峰,这些特殊用途的服务也不会受到影响——这是一种间接但真实存在的好处。

网络切片在4G网络上可以实现吗?

有限形式的优先流量控制在4G中就已经存在,但基于SDN和NFV、能够灵活创建和管理完全独立虚拟网络的完整网络切片技术,是作为5G的核心架构要素才被引入的。