独门秘笈：像切面包一样切网络

通信网络如同城市公路，每一位用户的信息就像一辆汽车，在网络“公路”中来回行驶。

渐渐地，车辆越来越多，路面越来越堵，尤其是路上的车还不仅是一种，有小轿车、面包车、大客车以及重型货车等，各自的速度不一样，出行时间也不尽相同，经常造成交通拥堵，甚至彼此还会产生“摩擦”，造成事故。

总之，路越宽，车越多，交通越拥堵，成了一个怪圈。

怎么破解？

交通部门有办法，针对不同的车辆和出行需求，对公路进行分流管理。比如，开辟专门为公共汽车行驶的公交专用道，还有快速公交专用道、非机动车专用通道；修建环城公路，让长途汽车不用穿越城区，减少市内交通压力。一句话，分类管理，灵活组合。

回到通信领域，如果通信网络也能够实现灵活的管理，为满足不同用户需求开辟出专有的通道，那么不仅能够解决网络拥堵问题，而且在专有通道内，用户的体验度会更高。这就该提到5G的独门秘笈——“网络切片”技术了。

磨刀霍霍“切”5G

从1G到4G，我们建设的网络基本上都属于“一揽子”工程。就是说，网络满足的都是共性的需求，比如上网和通话。但是从3G时代以后，移动互联网爆炸式发展，用户的个性化需求逐渐丰富起来，各种新的场景应运而生，每个场景都对网络提出了不同的性能要求，再想靠一张总网把大家的要求“一揽子”解决已经不可能了。

网络的改造势在必行。以前的网络建设就像传统的盖房子一样，一旦建成，只能在内部搞搞装修，无法从结构上进行改建，房子的形态还是保持不变。未来，我们希望房子就像乐高积木一样用拼装的方式搭建，既能够快速组建起来，又能很容易地再次拆建。

建筑业如今的一大变革是装配式建筑越来越普遍，由预制部品/部件在工地装配而成的建筑，就像乐高积木一样，根据需要灵活组合，不再是一成不变。这种思路迁移到通信网络会怎样？

答案是，5G网络也可以进行灵活组合。可以针对各行各业多样化的业务特点，将网络像积木一样搭建部署，在网络上能够快速承载起新业务，满足人们对数据服务的多元化需求。

“网络切片”技术正是由此而来。网络切片是一种按需组网的方式，通信运营商在统一的基础设施上，“切”出多个虚拟的端到端网络，就是通俗意义的“切片”。

一个理想的网络切片要满足3个方面的要求。

● 端到端完整。每个网络切片都包括无线接入网、承载网和核心网3部分切片，能够适用于不同的业务。

● 隔离性要好。切片之间要具备安全隔离、资源隔离和维护隔离，一个切片出现异常不会影响其他切片正常运行。

● 能按需定制。根据不同业务的需要，可以灵活提供不同的网络容量、生命周期和分布式部署。

想象一下，将一份三明治切成几块，每块从上至下要包括面包层、酱料层、鸡蛋层和蔬菜层等，保证每块都食材全面，而且彼此完全切割开来以供不同的朋友单独享用。完美的“网络切片”理念正是如此，如图1-3所示。

5G三大“切片”：高速率、低时延、多连接

“切片”就像切香肠、切面包，根据自己的“口味”决定切法。对于通信网络而言，是基于不同应用场景对网络的需要来决定“切法”。

为什么4G网络不需要“切片”？因为4G主要服务于个人，通过智能手机实现连接，不需要面对不同的场景。5G与4G的区别在于：5G服务于万物互联，需要大量连接不同的设备入网。这些设备来自于不同的应用场景，比如交通、家居、工厂、商店、学校以及野外等，每个场景对网络性能的要求都不同，自然需要5G为之提供相应的服务。

虽然细分出来的服务场景可能有成千上万之多，但从对网络需求的角度来总结，5G最主要的应用场景有3个：移动宽带、大规模物联网和关键任务型物联网。这三大场景适用于不同的业务种类，对网络的要求也各有侧重。

国际电信联盟（ITU）将5G的三大应用场景做了官方表述：增强型移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）及高可靠和低时延通信（URLLC），如图1-4所示。

● 增强型移动宽带（eMBB）：指在现有移动宽带业务场景的基础上，对于用户体验等性能的进一步提升。场景主要提升以“人”为中心的娱乐、社交等个人消费业务的通信体验，适用于高速率、大带宽的移动宽带业务。例如，3D超高清视频远程呈现、可感知的互联网、超高清视频流传输、高要求的赛场环境以及虚拟现实领域等。eMBB在网络速率上的提升为用户带来了更好的应用体验，满足了人们对超大流量、高速传输的极致需求。2016年11月17日，在3GPP RAN 187次会议的5G短码方案讨论中，华为技术有限公司（以下简称华为）主推的Polar Code（极化码）方案成为5G控制信道eMBB场景编码最终方案。

● 海量机器类通信（mMTC）：每平方千米可支持连接100万台设备，主要面向大规模物联网业务，以传感和数据采集为目标的应用场景，是实现万物互联必不可少的技术基础。在未来，我们生活中的基础设施和各类物品，如路灯、水表、垃圾桶、路上行走的汽车、家中安装的家具以及工厂出产的商品等，都会被5G连接起来，这种物物相连将扩展至各行业用户，M2M终端数量将大幅增加，物联网连接数规模将近十万亿，应用无所不在，前景十分广阔。

● 高可靠和低时延通信（URLLC）：基于其高可靠和低时延的特点，主要面向垂直行业的特殊应用需求，比如无人驾驶、智慧工厂以及远程医疗等需要低时延、高可靠连接的业务，这些场景对高稳定、低延迟的要求极为苛刻，即使是我们感觉不出来的延迟情况，在这些场景下也可能会造成“失之毫厘，谬以千里”的后果。比如在智慧工厂中，由于每台机器都安装了传感器，通过传感器将信息传输到后台，再由后台下指令给传感器，这些过程都需要低延迟的传输，否则可能会出现安全事故。

5G三大应用场景将会衍生出众多垂直应用场景，VR/AR、智能交通、远程医疗、智慧电力以及智能工厂等创新应用，都将以此为基础而产生。

每个网络切片都会满足不同的场景和行业特定需求，网络本身不再是简单的通信管道，而成了一种针对性的服务，也就是网络切片即服务（NSaaS）模式。网络切片技术将会创造出新的商业模式和商业生态。