34. 十分钟搞懂什么是5G网络切片

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本期原文 

在接下来，我会连续用几期的课程，深入的讲解一些5G的典型行业应用。在讲解这些应用之前，我想你一定还记得我之前讲过的一句话：4G改变生活，5G改变社会。并且，我一直在强调5G改变社会，就在于它开启了从消费互联网向产业互联网的转变。

然而，你一定会想，5G赋能产业互联网，这与之前的消费互联网有什么本质的区别呢？行业千差万别。5G为什么能够做到满足不同行业、不同企业、不同场景的个性化定制的需求呢？

今天，我就用简单形象的描述，来给你揭开5G背后的面纱。是什么使得它可以根据行业用户的需求，变化无穷？这里，有通信界关于5G行业应用非常耳熟能详的一个词，叫：网络切片。

在讲解网络切片之前，我给大家先讲一个故事。很多年前，我跟一个企业界的大咖吃饭，席间有运营商的客服把一个电话挂了进来，非常有诚意地向这位老总推荐他们新的套餐，告知：之前老总的电话费，一个月好几千，如果用他们一个针对经常出差、出国人士定制的新套餐，电话费一个月可以节省一两千。

接完这个电话，按照我们常人的思路，多少应该夸奖一下运营商的贴心吧。没想到这位老总说了一句话：运营商脑子有问题，我根本就不在乎一个月省一两千块钱话费，我要的是与众不同的通信。他们做到了吗？我去机场，有VIP通道，这是他们对大客户的营销手段。但是我最需要的是什么？是在通信产品上的差异化。

什么是通信产品的差异化？就是你在飞机上都不能打电话，我能打。大家知道，在语音通信和消费互联网时代，我们的通讯产品几乎就是无差异化的，我们叫同质化。

飞机上，普通屌丝没法通信，而金卡客户照样没法通信，不止对用户而言，同一家运营商的通信产品也是没有差异化的，不同运营商的产品也同质化，你做短信，我做短信；你做彩铃，我做炫铃。所以同质化的竞争手段，就是价格竞争。

运营商也非常苦恼，因为只有差异化的产品和服务才能拥有更高的溢价。而5G时代到来了，通讯产品的服务对象除了老百姓，更多的会面向不同的行业和不同企业。行业不同，对通讯产品的诉求也就不同。

个性化定制成了企业的基本需求。那问题就来了，运营商能提供差异化的通信产品吗？答案是肯定的。5G时代，我能！而这个“能”的背后，靠的就是我前面提到的魔术棒：网络切片技术。 

什么是网络切片？举个形象的例子。以前你买车去4S店，那儿摆了几十辆不同的品牌的车，你只能从现有的车辆中去选择你喜欢的，或者你也可在已有的配置中挑选，搭配出一个初级的定制化车，多等上几个月。

而网络切片呢，就是你到了4S店，发现这儿的车是模块化的，各种各样的组件，就像你小时候玩的乐高积木。你想要一个变形金刚大黄蜂，咔咔咔的就搭出一个大黄蜂给你；你想要擎天柱，咔咔咔的就可以搭出一个擎天柱给你；你需要代步，就给你搭个大众；你怕死，就给你搭个沃尔沃；你要飙车，就给你搭个法拉利。

显而易见，网络切片的本质，就是满足用户对网络的个性化定制的需求，快速、灵活、按需、智能。我们一直在说，5G时代将是一个万物感知、万物智能、万物互联的时代。ITU国际电联提出的5G业务的三大应用场景：增强移动宽带、低功耗大连接、高可靠低时延，对网络也有着不同的需求。

例如，智能家居、智能电网、智能农业、智能抄表，需要大量的广泛连接，和频繁传输小型数据包的服务支撑，而自动驾驶和工业控制，则要求毫秒级的时延和接近百分之百的可靠性。反观娱乐信息服务，则要求高质量的移动宽带连接。

上述服务需求表明，5G网络需要更加灵活，以支持不同业务场景和环境下的差异性的连接。但业务需求的多样性，为运营商带来了巨大的挑战。如果运营商遵从传统网络的建设思路，仅通过一张网络，必然难以满足差异化的巨大业务需求。

而基于这样的需求，网络切片技术就应运而生了。通过网络切片，使得运营商能够在一个通用的物理平台之上，构建多个专用的虚拟化的相互隔离的逻辑网络，来满足不同客户对网络能力的不同需要。

这就好比我们在马路上，划出了快速公交线、行车线和慢行道一样，我们把这种趋势，叫做网络架构虚拟化。由于这种灵活性源自于软件的控制，而不是物理资源的腾挪，因此，又被称之为软件定义的网络SDN（Software Defined Network），这就如同我们给不同的车辆配备了不同的专用虚拟跑道。你的是大黄蜂，我的是擎天柱，他的是兰博基尼。

路，根据客户的需要，有柏油马路、有国标道路、也有赛车跑道，各自井然有序的在自家的跑道上飞驰，别人的车也不会串到我家的道上，这就既满足了不同的需求，相互隔离，也保证了安全性。

当然，你可以说，我对安全性要求没那么高，我只是希望便宜。那就让有钱的、安全性要求高的走专用道路，咱们就共享一条辅路也没问题。你可能还想深入了解网络切片究竟是按哪些属性来切割跑道的呢？究竟是横切，还是竖切，才能保证每条跑道都能满足用户的需求呢？

那就让我们来看一下5G目标网络的逻辑架构。这个网络架构简称为三朵云，这是一个可依赖业务场景灵活部署的融合网络。我们可以把这三朵云想象成一个三层的奶油生日蛋糕：最下边的那层蛋糕叫接入云，支持用户在多种应用场景和业务需求下的智能无线接入，提供边缘计算能力。

显然这就是离我们身边最近的那朵云；最上面的蛋糕叫控制云。控制云完成全局的策略控制，就像一个人的大脑，是神经中枢；中间的夹心层叫做转发云，显然它是要负责下情上传、上情下达。

基于不同新业务的带宽和时延的需求，转发云在控制云这个大脑的路径管理与资源调度下，实现增强移动宽带、海量连接、高可靠低时延等，不同业务的数据流的高效转发与传输，保障业务端到端的质量要求。

了解了三层蛋糕，你就要知道，切蛋糕时就是竖切了，这就是网络切片。类似于你对车不同外观及性能指标的要求，企业或场景用户，提出网络不同的需求属性，包括无线接入技术、带宽、端到端时延、可靠性、网络质量指标、安全级别能，你就可以根据这些不同的指标要求，竖切出不同大小或形状不同的蛋糕。

这些蛋糕有些是每人一块，有些是多人共享一块，但每块被竖切的切片蛋糕，都包含了三层的功能，也就是：接入、转发和控制。

也就是说，每一个网络切片，将构成一个端到端的逻辑网络。也就是说，这就会基于一个5G网络，虚拟出多个具备不同特征的逻辑子网。每一个子网，都像是从母体5G网络中生出的孩子，具备母体所具有的基因和功能。

下面，让我各举一个面向消费场景和面向行业场景的网络切片的应用的例子。比如，我们之前讲过的增强现实技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息无缝集成的新技术。

云端的虚拟场景下载到本地，是VR/AR在5G时代的主要应用场景。而云端虚拟场景多人协同和共享，已经是AR业界巨头们正在研发的产品模式，在未来，将成为重要的AR应用场景。

也就是说，早期的AR应用场景，对5G网络切片的需求和小视频应用场景类似，要求大带宽和低时延就可以了。而虚拟世界多人协同，要求场景支持实时加载，互动信息能够实时同步给其他用户，对5G网络提供更大带宽和更低时延，提出了更高的网络切片要求。

智能设备采集传感器的信息，包括视频流、陀螺仪、红外等，传递给云端，云端将需要渲染的虚拟场景数据，传递给智能设备。网络带宽越大，时延越低，则对数据压缩和两端的计算量的需求越低，越能够降低耗能。

再比如，发生地震了，人进去灾区很危险，我们就可以远程遥控车辆进入灾区。而远程遥控车辆的场景，就需要将车辆采集的多路高清视频，实时传送到远端驾驶控制台，其上行速率预计超过每秒50兆比特。

而驾驶员对于车辆的控制信号需要通过5G网络超低时延进行下发，需要在十毫秒内传递到几十公里以外的车辆上，从而达到与驾驶员自身车内操控同样的效果。我特别指出，这种应用是非乘用车，也就是不坐人的车辆的一种远程操控模式。

在这种情况下，远程遥控驾驶，对通信网络的关键网络切片需求就是，高上行带宽，大于每秒50兆比特；超低时延小于十毫秒；高可靠性大于99.999%。

所以，你可以看出，受技术成熟度的约束，这些切片的商业价值并不能一步实现，而是需要分阶段引入。

那么第一个阶段，运营商会结合5G网络整体部署节奏，逐步开展基于5G核心网的网络切片试点部署及验证。初期重点聚焦于典型的增强移动宽带场景的网络切片，例如高清视频、虚拟现实、增强现实、高清游戏等业务，并实现部分超低时延的业务需求。

第二个阶段，切片能力作为5G网络建设的基本要求进行同步建设。在该阶段，在深入探索切片业务需求对接网络技术实现的同时，持续并充分考虑切片的运营环境，包括切片的交付、定价、计费、对外开放等，为网络切片商业运作，进行运营经验及相关技术技能的积累。

第三阶段，5G网络建设逐步成熟，切片的智能化能力将得以增强，切片将以服务为主的模式转向行业市场拓展。网络切片在人工智能的赋能下，将增强按需部署和自由化的能力，切片运营平台逐步构成较为成熟的切片经营方式，实现5G网络的价值最大化。

5G网络切片是赋予运营商的一个介入垂直行业市场的机会和抓手。良好的网络部署和合理的商业运作，将为运营商带来众多垂直领域的新业务和新的利润区。这样，5G将走出网络业务融合的关键一步，从网络及服务，走向智慧网络赋能的社会。

在对网络切片有了一定的了解之后，接下来几期，我将给大家讲述5G赋能的车联网、智慧医疗、无人机等重点行业的场景。

谢谢你的收听。