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网络切片重要但不能盲目 5G进军垂直行业的谨慎乐观

2019-11-14

新潮电子 2019年9期
关键词:专网切片运营商

关于5G的相关话题,这是又一篇细化的方向式讨论,针对的是5G对于垂直行业的覆盖与进化影响。网络切片是5G相对于4G最大的差异化优势之一,它赋予了网络更为灵活和敏捷地满足业务需求的能力。我们之前提过,5G、SD-WAN、宽带数字集群和工业PON等通信技术的融合创新,能打破垂直行业壁垒,为运营商拓展了空间,尤其是工业领域的厂内网络细分市场。之前,国家应急管理部在2018年年底提出将打造“公专互补、宽窄融合、固移融合”的无线通信网络,就有这个方向的考虑。应该说,5G对于智能物流、數字监控、可视化调度中心等功能需求都有明确的帮助。所以,实现这一切的网络切片技术,成了这次话题的重点。

什么是网络切片

5G移动网络预期能够更好地为多样化的通信服务、服务模型和终端用户群提供更优化的支持,5G移动网络提供的通信服务包括:增强型移动宽带(eMBB)服务、超可靠低时延通信(URLLC)服务如车联网、大规模物联网(mIoT)服务等。运营商可以使用一个或多个网络切片实例(NSI)向不同垂直行业提供这些具有类似网络特性的通信服务。同时,网络切片将允许网络所有者针对给定的虚拟网络运营商的流量特性定制基础设施的计算、存储和网络功能。

网络切片允许在每个网络切片子网实例(NSSI)中容易地配置和重用网络元件及功能以满足特定的应用要求,运营商可以在一个硬件基础设施中切分出多个虚拟的端到端网络-每个网络切片子网在设备、接入网、传输网以及核心网实现逻辑隔离-适配各种类型服务并满足用户的不同需求。

每一个网络切片的网络带宽、服务质量、安全性等专属资源都需要得到充分保证。由于切片之间相互隔离-一个切片的故障不会传导到其他切片更不会影响到其他切片的通信。网络切片技术可以使CT系统IT化,以网络SDN/NFV化为前提实现虚拟fb管理和维护。通过SDN/NFV平台把网络资源进行虚拟匹配、映射,生成不同的逻辑功能,再通过编排器提供相应的服务以满足各个应用场景对网络能力的需求,从而实现网络的切片。

5G网络以用户为中心、功能模块化、网络可编排为核心理念,重构网络控制和转发机制,改变单一化的服务模式-基于通用共享基础设施为不同用户和行业提供按需定制的网络架构-而且要构建资源全共享、功能易编排、业务紧耦合的社会化信息服务使能平台-从而满足极致体验、效率和性能要求。网络切片技术赋予了5G网络新的生命力,使其在5G标准化和产业化中占有重要地位。

更重要的是-为了适应新的变化,支持网络切片同时满足将来5G网络的多样化需求,5G核心网架构也发生了创新性的转变。

换句话说,5G核心网引入有利于垂直行业对接的服务化架构,以服务化的接口代替传统的点对点接口,并且实现了控制面和用户面的分离:同时5G核心网将数据管理功能独立,采用独立的数据层实现应用与数据分离架构,通过应用的无状态设计思路,以达到快速弹性、高可靠性的网络要求。为了实现统一的数据层,3GPP定义了两个NF(Network Function网络功能),分别为UDR(Unified Data Repository结构化数据存储)和UDSF(Unstructured Data Storage Function非结构化数据存储)oUDR用于存储用户的签约数据、静态签约策略数据,以及NEF(Network ExposureFunction网络能力开放功能)的能力开放数据等。UDSF用于存储5G核心网内各网络功能所产生的用户会话信悬状态信息、链路信息等,为特定NF或者NF组使用。

网络切片的确是重头戏

了解了网络切片,再谈垂直行业就简明多了。垂直行业是一个统称,包含了国民经济各行各业,这里面,既有强势的行业,例如电力行业-拥有高度集中运营的电网;也有分散的行业,例如零售业-各自为政。既有拥有大型工厂的钢铁企业、汽车企业,也有成千上万的中小企业。需求千变万化,想法各有千秋。一张5G网络想包打天下,是不现实的。

如同5G横空出世t2G、3G、4G还将继续存在-对于垂直行业应用,5G作为一个“新人”,必然会经历不断摸索的过程-怎么建网、怎么运营、怎么分配利益,都有待进一步完善,”颠覆”行业专网的想法是不可取的。网络切片、单独建网、联合建网、网络租赁,在5G商用初期都将是可能的选项-这其中最重要的的确是网络切片。

网络切片技术堪称5G进军垂直行业的一柄利器。无线电管理专家阚润田接受媒体采访时指出-网络切片可以对5G资源和能力按照不同的业务场景和业务模型,进行逻辑上的划分、网络功能的裁剪定制、网络资源的管理编排,形成多个独立的虚拟网络-按需定制:以及相互隔离的、逻辑独立的完整网络。这将满足大带宽、低延迟、海量连接等行业应用场景。

网络切片的技术优势明显,而且理论上也可以实现,从而带来行业专网无可比拟的成本优势。但在现实中,行业客户会有自己的考量。StrategyAnalytics研究总监杨光对C114表示,某些行业客户,出于业务的特殊性,—方面要求拥有一张物理层面隔离的5G网络,而不仅仅是逻辑层面隔离,以保证网络的高安全性。

所以,行业专网对定制化的要求非常高,而运营商传统上擅长做标准化产品,一个产品服务卖给尽可能多的用户。面对千差万别的行业定制化需求-能否及时响应、高效满足,对运营商来说是非常大的考验。同时-运营商需要招聘很多开发人员做各类软件功能开发,对其成本管控也是一大挑战。

竞争促成模式的变化

仅仅有运营商基础网络等,用户其实很难实际感受到5G的真正不同。作为5G时代离用户最近的一环,终端的重要性不言而喻。所以,站在全球的局面来说-网络切片技术在5G的环境下-对于运营商而言会达成一个结果:政企专网市场新进入者增多-尤其是信息通信一体化服务提供商,市场竞争加剧。

出现这个结果的原因在于垂直行业主体网络要求较高,企业倾向于自建专网。简单来说,没有频率资源,网络建设就是无源之水,但随着5G进入垂直行业,传统的频率划分方式也遇到了某些挑战。业内普遍认为,5G最被看好的两大应用方向,一是大视频,一是工业互联网(正如我们强调的,5G的重点不是取代4G,而在工业互联网)。而一些工业互联网客户也想要构建自己完全掌握的专用宽带无线网络。

同时,政府为垂直行业预留频谱,允许企业自建专网。加上云网融合和SD-WAN等技术的创新与应用,使Overlay上层网络与Underlay底层网络松耦合,降低企业组网运营服务的门槛,服务提供商仅需要获得互联网增值服务牌照即可。

例如,在2019年初,德国联邦网络局发布了供本地使用的5G频率框架条款-规定自2019年下半年开始-工业自动化、农业和林业企业可以申请3700MHz-3800MHz频段内频谱,用于建设工厂和园区网络。联邦网络局将根据申请进行分配,无须通过拍卖。大众汽车、巴斯夫均已开始计划建设自己的5G网络,戴姆勒、西门子也表示对申请SG频谱感兴趣。

另外,政企专网的业务模式也由原来的出租管道获取租金-转变为提供规划、设计、建设、运维、集成等服务获得项目制服务费。与传统提供普遍、通用型服务不同-新的业务模式需要运营商能够提供个性化服务,而且由于行业属性差异、客户属性差异,个性化服务方案数量将规模性暴增。

运营商曾设想通过网络切片技术解决个性化服务需求暴增的问题-但是由于技术本身尚未成熟、网络架构改造进程滞后等问题,网络切片设想尚未实现。因此,运营商需要针对新业务模式进行组织模式的调整,以保障能够及时洞察、跟踪、响应、满足、落实垂直行业客户个性化专网需求。

写在最后

实际上,5G进军垂直行业的谨慎乐观态度,是一种正确的客观的态度一重要但不盲目冒进更是正确的发展方式。要知道,5G网络的整体布局在未来几年会渐进式地前行,这期间运营商面对数字经济红利一其网络和新型基础设施的价值占比相对较低,而边缘云与政企专网服务联系非常紧密一市场空间也相对较高。建立并重视独立运营主体,如通信服务公司或系统集成公司一独立运营的公司机制体制改革的操作空间相对较大,将其作为拓展产业互联网市场的子体,能够补齐运营商母体面向个性化需求的能力短板。

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