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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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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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