【转帖】5G需要怎样的网络切片？

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网络切片，大家应该都很熟悉了。

就是根据不同行业应用对网络带宽、时延、安全性、可靠性、地理覆盖范围等SLA需求，从端到端网络基础设施上按需 “切”出多个相互隔离的、安全的、SLA可保障的逻辑网络。

网络切片改变了过去“一刀切”和“尽力而为”的网络模式，通过专用、隔离和SLA可保障的“切片”为各行各业提供差异化服务，从而推动车联网、智能工厂、无人机等海量垂直行业应用，使能全社会数字化转型。

这与城市的交通道路有些相似，以前是没有实线隔离的，各种车辆互相抢道，交通拥挤不堪。现在根据不同的车辆、运营方式进行分流隔离，比如设置BRT快速公交通道，非机动车专用通道等，从而大幅提升了交通效率。

有了网络切片，网络从原来的“管道”转变为“融合行业服务的网络基础设施”，运营商的商业模式也将从原来向消费者“卖流量”扩展为向各行各业“卖网络能力”、“卖服务”，从而可实现网络价值最大化，增加收入来源。

无切片，不2B。毫无疑问，网络切片是5G最具创新的技术之一。

但面对庞大而复杂的网络基础设施，运营商该怎样“切片”呢？如何“下刀”？

像切面包一样吗？根据每个人不同的食量，一人切一片？

尽管这也很形象，这块面包就是网络、计算和存储等资源，切下来的“片”就是特定的通信服务所需的资源，但实际上，网络切片背后的过程没那么简单…

（网络切片服务流程）

如上图，网络切片服务流程大致分为以下几个步骤：

1）垂直行业提出通信服务需求

比如，电力企业要向运营商租用一张“切片”来为其无人机巡检业务提供网络服务。

2）切片管理平台将通信服务需求“翻译”为网络切片的具体SLA需求

SLA指无人机巡检具体需要多大带宽、多低的时延、多高的可靠性来支撑，有多少个无人机连接，巡检区域是什么地方等。

3）切片设计

确定SLA需求后，根据该需求对网络切片所需的网络功能组件、网络资源、连接拓扑等进行设计。由于网络切片设计很复杂，通常会先定义好各种网络切片的基础模板，再基于模板进行修改、优化。

4）切片实例化

就是切片上线、开通，指通过编排管理将网络切片所需的资源、网络功能、连接拓扑等部署在虚拟的网络基础设施之上，并激活上线，向垂直行业提供切片服务。

5）切片运维

就是指在网络切片运行阶段，对网络切片进行监控、调整等，以实时保障切片SLA。切片运维可开放给垂直行业租户，以便他们能实时了解和优化调整切片网络，以及二次开发运维功能等。

从以上流程不难看出，网络切片哪里像“切面包”，更像是“定做面包”。面包师傅接到客户的定制需求后，先得理解客户的需求，再根据需求将适当比例的面粉、水、酵母、黄油、鸡蛋、盐、糖等基础材料搅拌糅合，再发酵、整型、烤制。

这个过程是考验技术和经验的，原材料的比例得精准，而且还不能“慢工出细活”，客户已经很饿了，你得快速完成交给客户。

既然如此，那5G到底需要怎样的网络切片解决方案呢？

作为3GPP标准网络切片架构的主要贡献者，HUAWEI在2015年就已开始切片方面的研究，联合德电、中国移动等全球主流运营商进行了多个行业的应用试点，并在2018年发布了切片商城。基于在5G切片技术和应用方面的深厚积累，HUAWEI提供了业界唯一的全自动多维智能动态切片解决方案。下面就来看看这套解决方案有哪些特点？

切得更细

做面包的原材料是面粉、水、酵母、黄油等，那网络切片的“原材料”是什么呢？

以5G核心网为例。众所周知，NFV从传统专用设备中解耦出虚拟化网络功能（VNF），而5G核心网面向云原生设计，借鉴了“微服务”设计理念采用SBA架构，将VNF进一步分解为粒度更小、无状态、相对独立且可灵活调用的网络功能服务模块，从而可模块化“组装”网络功能，可根据业务需求灵活定制网络切片。

同时，5G核心网的控制面（CP）和用户面（UP）彻底分离，支撑可灵活下沉的分布式UPF和边缘计算部署，使之更接近数据源，从而可通过端到端网络切片为智能制造、无人驾驶等行业应用提供低时延、高可靠网络服务。

这些就是网络切片的“原材料”。

网络切片就是基于网络云化和功能模块化，根据具体业务需求对网络功能组件、网络资源、连接拓扑等进行灵活设计和创建的。

在面包的制作中，从原材料选择、糅合到发酵、整型、烤制，每一步都要够细，才能既不浪费材料，也让客户满意。网络切片的设计和部署过程也相似，只不过由于移动网络的组成与面向的业务需求比面包要复杂得多，更考验细功。比如行业需求包括网络性能、服务功能等多个维度，一个网络切片是否能够满足多种维度的需求，决定于是否可以根据多维度要求实现有效资源的输出和配置。

而HUAWEI创新的多维智能算法，突破传统有限维度的资源计算限制，能够基于SLA精准计算，对网络负荷、拓扑等全局实时数据，通过在线模型优化等算法达成SLA动态验证、成本最优，输出网络资源模型，实现多维度网络需求到精准模型的转换。

同时HUAWEI对网络功能进行有效微服务拆解，网络资源可以基于更小颗粒的微服务灵活编排，效率更高，实时性更强。

切得更快

预计未来运营商将设计和维护数百个甚至数千个网络切片，若靠传统人工方式对不同行业的切片需求进行调研、设计，以及逐网元部署、拨测验收等，一个新业务上线要耗费数月时间，显然这是无法满足各行各业的差异化需求的。

因此，为了快速响应市场业务变化，自动化是网络切片的关键组成部分。

在这方面，HUAWEI全自动多维智能动态切片解决方案基于全自动可编程流水线引擎，可实现在线化调研和网络设计，以及一键式自动化部署。通过HUAWEIMAE-CN（MBB Automation Engine，移动网络自动操作引擎）构建在线化自动编排和部署，实现周级切片开通。

根据不同的商业场景和安全隔离要求，HUAWEI的全自动多维智能动态切片还可以构建多种切片模式，灵活组合满足差异化场景和商业模式诉求。专网隔离模式满足如电网差动保护这种对时延、抖动性有较高要求，有确定性SLA要求和高安全隔离诉求的网络。资源隔离模式满足隔离性要求较低的场景，如视频监控类、直播类等场景。这要求控制面实现切片级用户管理，转发面实现切片级带宽管理，根据不同隔离要求程度决定部分资源共享或全部资源共享。

切得更准

从网络切片架构看，横向可切出多个端到端的网络切片，纵向看每个端到端网络切片又分为无线接入网子切片、承载网子切片和核心网子切片，且一台终端可能会同时接入多个切片，可谓纵横交错，非常复杂。

面向行业多维度需求的切片在运行过程中，可能会由于复杂的网络条件的变化带来KPI指标变化，从而偏离切片本身的SLA要求，带来用户体验的偏差，甚至行业应用故障。要实现端到端SLA的实时保障，需要对网络多项指标实施分段监控，并能够进行预防性保障。

HUAWEI全自动多维智能动态切片使用轻量级监控方案，对切片用户数、吞吐、用户级带宽、时延等指标进行实时监控，并对时延进行端到端分段定界，实现切片级和用户级多维监控，SLA状态秒级精准感知。并通过端到端多维数据的采集，进行智能大数据分析和全网协同资源调度和优化，实现基于AI的SLA动态优化闭环，保障各行业差异化和确定性网络要求。

使用更便利

各行业对切片的使用普遍有自服务的需求，如制造工厂需要监控切片状态和关键KPI指标，以保证生产线的机器人都在线接受指令，并能够在规定的带宽、时延要求下工作，使生产过程顺利进行。对于新增接入切片网络的终端可以自主激活和签约管理。如果购买了多个切片，需要根据业务要求修改终端关联的切片。

HUAWEI全自动多维智能动态切片提供2B一站式运营平台，提供包含自运营、自运维的行业自服务关键能力。企业通过统一的运营平台，进行分权分域切片管理。为商品订购到业务开通过程提供一站式自运营，实现商品自定义、自订购、群组自管理。同时对已购切片提供用户数、带宽、时延等KPI监控，以及5G LAN管理、分流策略配置、APP管理、网络排障等关键运维服务。

简而言之，从HUAWEI全自动多维智能动态切片解决方案看，一个优秀的网络切片解决方案需具备以下能力：

• 切得更细

基于多维智能建模能力以及微服务粒度的按需编排，可实现精准建模。

• 切得更快

基于全自动可编程流水线引擎，实现在线化调研和网络设计，以及一键式自动化部署。

• 切得更准

基于轻量级方案实现切片级和用户级的KPI指标实时监控，分段定界，网络资源实时调整，保障切片SLA要求。

• 使用更便利

基于统一Portal，为行业用户提供切片级分权分域管理，实现线上运营、运维的开放、可视。