在物聯(lián)網(wǎng)應用中,5G網(wǎng)絡(luò )切片可以提供上等的服務(wù),并可增強可靠性和**性。
5G是下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù),可以為物聯(lián)網(wǎng)應用提供不少關(guān)鍵的優(yōu)勢,包括低延遲、高帶寬,以及支持在室內和室外的長(cháng)期、密集的網(wǎng)絡(luò )覆蓋。很多公司似乎已意識到5G在未來(lái)的巨大應用潛力。2018年中,在研究公司Gartner進(jìn)行的5G用例和采用調查中,有66%的組織表示,計劃明年(2019年)部署5G,其中59%表示他們將物聯(lián)網(wǎng)視為主要用例,主要目的是提高運營(yíng)效率。
5G的另一個(gè)重要優(yōu)勢是網(wǎng)絡(luò )切片,即移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商可以將其物理網(wǎng)絡(luò )分割成可以分配給單個(gè)公司或生態(tài)系統的切片,供其專(zhuān)用。將流量包含在一個(gè)片中的各方可以獲得服務(wù)質(zhì)量和可靠性保證,例如保證某個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的延遲不超過(guò)一定的毫秒數。在一個(gè)片中隔離流量的能力也可以轉化為加強的**性。
這是一種構建網(wǎng)絡(luò )的方式,可以在同一網(wǎng)絡(luò )上以有效的方式支持多個(gè)類(lèi)別的服務(wù)。服務(wù)提供商不會(huì )僅因超低延遲而構建自己的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò ),因此他們需要通過(guò)切片以某種方式構建其網(wǎng)絡(luò )以滿(mǎn)足這些需求。
網(wǎng)絡(luò )切片只是為企業(yè)提供5G產(chǎn)品的少數幾種選擇之一。 為企業(yè)建立5G架構有不同的方式:可以為企業(yè)構建運營(yíng)的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò ),也可以由服務(wù)提供商在客戶(hù)端作為專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )服務(wù)運行,還可以作為公共廣域網(wǎng)的專(zhuān)用部分來(lái)設置。
對于那些希望利用5G來(lái)構建其物聯(lián)網(wǎng)架構的公司而言,一個(gè)嚴峻的消息是:目前尚不清楚,5G公共網(wǎng)絡(luò )連接和覆蓋以及5G網(wǎng)絡(luò )切片將在多長(cháng)時(shí)間內對企業(yè)開(kāi)放。Gartner的研究表明,移動(dòng)運營(yíng)商*初構建5G網(wǎng)絡(luò )時(shí),將更多地關(guān)注消費者移動(dòng)寬帶市場(chǎng),而非投資于先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )概念,比如滿(mǎn)足某些企業(yè)和行業(yè)所需的邊緣計算和網(wǎng)絡(luò )切片。這意味著(zhù),具有快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)架構需求的公司可能需要再等幾年,才能完全擁有自己的5G網(wǎng)絡(luò )。
雖然大規模使用的5G網(wǎng)絡(luò )切片可能還需要幾年時(shí)間,但好消息是,網(wǎng)絡(luò )切片并不是一個(gè)**需要5G的架構概念。它可以用于4G或3G,可以在沒(méi)有5G的情況下完成,因為它是一個(gè)普遍的網(wǎng)絡(luò )概念。然而,移動(dòng)運營(yíng)商可能還沒(méi)有看到市場(chǎng)對網(wǎng)絡(luò )切片的大量需求,而且隨著(zhù)5G的到來(lái),預期的應用程序發(fā)展才能真正滿(mǎn)足這種需求。
另一種思考網(wǎng)絡(luò )切片的方法是,將其看作是成熟的虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )模型(VPN)和網(wǎng)絡(luò )虛擬化趨勢的產(chǎn)物。
VPN的覆蓋范圍通常有限,而網(wǎng)絡(luò )切片可以在網(wǎng)絡(luò )上擴展一條專(zhuān)用的路徑,從客戶(hù)端到移動(dòng)運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )核心,這是VPN無(wú)法做到的。此外,網(wǎng)絡(luò )切片能夠將服務(wù)彼此隔離,以便用戶(hù)可以將資源分配給服務(wù),而這些服務(wù)不能被其他網(wǎng)絡(luò )片上的服務(wù)使用,甚至不能受到其他網(wǎng)絡(luò )片上的服務(wù)影響。這就像在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )上運行多個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò )。
網(wǎng)絡(luò )切片可以無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )、傳輸網(wǎng)絡(luò )或移動(dòng)核心,如果移動(dòng)運營(yíng)商希望保證特定類(lèi)型流量(如物聯(lián)網(wǎng)應用)的質(zhì)量和延遲,則可以在廣泛的區域內進(jìn)行,切片很可能會(huì )延伸到所有這些部分。網(wǎng)絡(luò )切片將從客戶(hù)端設備開(kāi)始,該設備可以是IoT設備,然后成為移動(dòng)空中接口上的專(zhuān)用通道。它將繼續作為傳輸網(wǎng)絡(luò )的一部分,一直到核心。
服務(wù)提供商可以在其核心和無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )上部署幾個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò )片,專(zhuān)用于不同的流量類(lèi)型。一些在特定領(lǐng)域垂直行業(yè)中擁有大量客戶(hù)的供應商可以為每個(gè)垂直行業(yè)創(chuàng )建切片,以隔離其他垂直行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)流量。*大的企業(yè)客戶(hù)可能會(huì )獲得專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò )“硬切片”,并且這樣的切片可能包含很多針對該企業(yè)的不同服務(wù)和流量類(lèi)型的“軟切片”。例如,一片用于超低延遲流量,一片用于高帶寬流量,另一片用于需要極高彈性的服務(wù)。
隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)應用和其他種類(lèi)的服務(wù),如高分辨率視頻、增強和虛擬現實(shí)等技術(shù)的發(fā)展和演變,網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商在其網(wǎng)絡(luò )中能夠支持的網(wǎng)絡(luò )片數量可能會(huì )越來(lái)越多。創(chuàng )建過(guò)薄的網(wǎng)絡(luò )片可能會(huì )降低它們提供的服務(wù)質(zhì)量,而急劇增加網(wǎng)絡(luò )片的數量可能給網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商帶來(lái)網(wǎng)絡(luò )管理方面的挑戰。
然而,現實(shí)情況是,網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商可能還需要數年時(shí)間才能應對這些問(wèn)題。目前對網(wǎng)絡(luò )切片的需求很低,而且運營(yíng)商可能仍需要為其切片制定商業(yè)模式和定價(jià)。畢竟,專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )資源對企業(yè)來(lái)說(shuō)并不便宜。不同的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商還需要尋求網(wǎng)絡(luò )片的互通協(xié)議,以便在需要的時(shí)候實(shí)現跨多個(gè)網(wǎng)絡(luò )傳輸的目的。此外,正如Gartner所指出的,隨著(zhù)移動(dòng)運營(yíng)商進(jìn)行下一個(gè)改變游戲規則的架構演化,網(wǎng)絡(luò )切片還不是它們的首要任務(wù)。
雖然網(wǎng)絡(luò )切片在今天是可行的,但4G和更早一代的網(wǎng)絡(luò )被認為是“*努力”的網(wǎng)絡(luò ),而5G的特性——高速率、低時(shí)延、廣聯(lián)接,意味著(zhù)它可以被設計為支持更高質(zhì)量和保障的服務(wù)。不斷發(fā)展的企業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境可能是一個(gè)驅動(dòng)因素,促使需要更低延遲的更豐富服務(wù)的應用程序出現,這反過(guò)來(lái)將激勵更多運營(yíng)商創(chuàng )建網(wǎng)絡(luò )切片。
然而,隨著(zhù)5G的出現,它將與NFV、SDN、云計算和邊緣計算以及基站設計的變化等其他不斷發(fā)展的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )架構概念相融合,這讓移動(dòng)運營(yíng)商有了更多的考慮。
5G讓運營(yíng)商有機會(huì )重新思考如何以更有效的方式構建自己的網(wǎng)絡(luò )。
網(wǎng)絡(luò )切片是超越VPN的一個(gè)步驟,這也使得它聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)不那么遙遠的概念關(guān)系,如網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化(NFV),它允許虛擬化網(wǎng)絡(luò )資源,以及軟件定義網(wǎng)絡(luò )(SDN),它將控制平面功能與數據平面功能分開(kāi),以實(shí)現更加集中、靈活和可編程的網(wǎng)絡(luò )管理。
預計NFV和SDN將更多地集成到移動(dòng)運營(yíng)商和企業(yè)網(wǎng)絡(luò )架構中,因為它們可以幫助這些公司以更具性?xún)r(jià)比的方式擴展和管理網(wǎng)絡(luò )。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )切片技術(shù)的發(fā)展,它可以獨立于任何一種技術(shù)來(lái)實(shí)現,但也可以利用兩種技術(shù)相同的一些原則來(lái)共同實(shí)現。例如,如果切片一直延伸到運營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴展,NFV和SDN可用于網(wǎng)絡(luò )資源分配和控制,這也將要求運營(yíng)商在其網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現端到端的服務(wù)協(xié)調。
與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò )切片也將出現在5G世界中,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的核心和邊緣位置將成為更加靈活的概念。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng),更多的數據計算和分析可以在邊緣設備、邊緣云或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )塔上進(jìn)行。此外,基站正在從一個(gè)物理單元演變?yōu)閺幕鶐ЫM件的分離無(wú)線(xiàn)電,無(wú)線(xiàn)電分布在離用戶(hù)更近的地方,也就進(jìn)一步重新定義了邊緣。
現今,網(wǎng)絡(luò )的邊緣可能在不同的地方,從無(wú)線(xiàn)電到非常集中的核心網(wǎng)絡(luò ),什么都有。如果網(wǎng)絡(luò )中有50000個(gè)無(wú)線(xiàn)電,那么可能有50個(gè)核心站點(diǎn),因此一個(gè)核心站點(diǎn)可以提供1000臺收音機。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )切片在這種流動(dòng)架構中發(fā)揮作用,運營(yíng)商將需要確定部署網(wǎng)關(guān)的*佳位置,以處理不同的應用程序。
目前,網(wǎng)絡(luò )切片還停留在概念層面,它如何迅速成為網(wǎng)絡(luò )架構還依賴(lài)于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商。Gartner表示,期望利用5G解決物聯(lián)網(wǎng)延遲的企業(yè),如果委托技術(shù)供應商或網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商建設5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò ),可能會(huì )更快的實(shí)現這一目標。若企業(yè)選擇這一方法,也須明白私有網(wǎng)絡(luò )是昂貴且難以管理的,并且可能需要頻譜許可證。此外,它們可能*適用于物聯(lián)網(wǎng)流量和應用程序沒(méi)有分布在廣泛區域的校園環(huán)境。對于尋求更廣泛范圍解決方案的企業(yè)來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò )切片可能是*好的選擇,但是他們需要等待多久呢?