科普 | 网络切片技术,5G应用落地的关键!

在不久的将来 , 5G所提供的服务将使许多行业受益 , 5G物联网具有连接数十亿设备包括传感器、摄像头、可穿戴设备、车辆甚至是机器人 。5G的超可靠低延迟通信将在基础设施或制造业等关键领域 , 从医疗行业到车联网 , 从智能家居到智能城市 , 解锁变革性的更新 。
5G真的可以实现这些功能吗?是的 , 但是需要根据每个应用的特性具体分析 , 因为不同应用都有其自己的需求 。
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视频传输可能需要巨大的下行带宽 , 但不需要低延迟或高可靠性 。车联网可能需要低延迟和超高可靠性 , 但是并不需要太多带宽 。因此 , 即使5G技术不能同时实现大带宽 , 低延迟和高可靠性 , 它仍然可以支撑每种目标应用 。
为此 , 5G定义了网络切片技术 。
1、什么是网络切片?
网络切片将一个物理网络切分成多个虚拟的端到端网络 , 它们都共享相同的基础资源 , 但这些网络针对不同的应用进行了增强 。完全物理上隔离的计算和网络资源虽然可行 , 但性价比很低 , 所以网络切片使用的是逻辑隔离 。过去 , 逻辑隔离仅意味着将不同用户流量分开 。
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例如 , VLAN是局域网的虚拟实例 , 在以太网帧泛洪的情况下 , 它可以保证泛洪仅发生在VLAN内部 , 仅此而已 。没有资源隔离 , 如果一个VLAN引起交换机拥塞 , 则其他VLAN经过该交换机时同样会遇到这个问题 。因此 , 隔离实际上是尽力而为的隔离 , 尽管服务提供商从未向客户承认过这一点 。
与VLAN相比 , 网络切片是真正独立的网络资源 。通过使用网络功能虚拟化(NFV) , 每个分片都有自己的转发 , 控制和管理实体(共用分片编排和分类器) 。同样 , 通过使用NFV , 网络切片也可实现真正独立的网络故障管理和性能分割 , 一个片的行为对其他片的性能没有任何影响 。尽管物理网络元素故障可能会影响多个片 , 在极端情况下 , 特定切片可能需要专用的物理硬件(即真正的物理隔离) , 但这种情况是极其罕见的 。
2、网络切片适用的不同行业场景
3GPP使用切片/服务类型(SST)来区分不同的切片类型 , 可以同时使用切片区分器(SD)做进一步区分 。目前 , 3GPP已经定义了三种类型的切片:
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? 增强型移动宽带(eMBB)
eMBB是大多数消费者所关注的5G类型 , eMBB提供了比现有4G 快100倍的超快传输速率 。
为此 , 需使用更高的蜂窝网络频段以传输更多数据 , 但较高的频段无法很好地穿透建筑物 , 因此必须在整个城市安装接收器和发射器阵列(基站) , 以保证信号的传输 。eMBB网络目前已在大多数一线城市中部署 , 您只需一部5G手机 , 并在运营商处开通5G套餐 , 即可体验5G带来的魅力 。
eMBB不仅可用于娱乐类的消费内容 , 还可以在旅行时使用基于云的应用程序为远程办公人员提供支持 , 远程工作人员可以在任何地方 , 与整个智能办公室进行通信 , 所有设备都可以无缝且无线地连接 。最终 , 它将使完全身临其境的VR会议成为可能 。
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? 超可靠的低延迟通信(URLLC)
URLLC适用于需要低延迟和高可靠性的关键应用 , 例如自动驾驶或机器人手术 。
对于这些应用 , 在传输过程中丢失数据包或数据包的缓慢传送可能会带来风险 。URLLC标准要求亚毫秒级延迟 , 和低于十万分之一的丢包率 。URLLC令人兴奋 , 但是随之也带来了许多技术挑战 , 例如时间同步和对时间敏感的网络管理 。
5G驱动的物联网系统将极大地改变我们的通勤方式 , 它还可以创造出更高效安全的自动驾驶车辆 。车辆自动驾驶有望成为5G物联网应用中的先锋力量 , 5G联网的车辆还可以进行车辆健康和性能数据的自动化收集 , 维修机构可以基于此判断车辆的状况 , 主动通知车主进行维修 , 车主再通过使用智能手机中的APP以安排维修时间 。
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? 海量设备通信(mMTC)
mMTC适用于使用电池供电 , 低成本和低数据速率设备的海量物联网设备 。
mMTC所描述的规格:
1.每20字节数据包的平均延迟 < 10秒
2.正常使用情况下电池寿命为10年
3.低成本设备
4.每平方公里支持多达一百万个设备
这些设备的实际应用可能包括智能计量 , 智能垃圾桶 , 智能养猪场甚至是自行车或捕鼠器 。针对这些用例设计的技术和协议 , 例如NB-IoT和LTE-M , 已经进行了升级以支持mMTC 。
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【科普 | 网络切片技术,5G应用落地的关键!】企业供图
5G技术的到来 , 将变革性地支持许多当今尚不可行的应用场景 , 尤其是在城市地区 , 5G的应用将不仅限于特定领域 , 消费者、企业、行业和城市将从“5G金三角(eMBB、URLLC、mMTC)”中的一个或多个维度中受益 。
为此 , SIMBOSS已经开始了5G物联网卡的部署 , 通过SIMBOSS平台 , 可以方便地购买5G物联网卡 。目前已有客户通过SIMBOSS平台 , 成功的实现了车联网系统 , 随着5G车联网技术的不断发展 , 用户的消费欲望也不断提高 , 无缝互联的车联体验与自动驾驶将成为用户的下一目标 , SIMBOSS领先的行业洞察力将助您一同实现行业变革 , 带来全新科技影响力 。

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