引言
今年6月中國正式頒布5G商用牌照，10月底正式在50個(gè)主要城市提供5G商用服務(wù)，并將逐步覆蓋到所有地級(jí)以上城市，發(fā)展速度進(jìn)入沖刺期。5G相比4G，擁有更加靈活的配置方式、更有保障的通信質(zhì)量。因此，面對不同的使用場景，5G能夠提供差異化業(yè)務(wù)服務(wù)。當(dāng)前各大運(yùn)營商和設(shè)備商都圍繞此特性在教育、交通、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域展開研究與應(yīng)用。而實(shí)現(xiàn)這種差異化優(yōu)勢的關(guān)鍵技術(shù)正是網(wǎng)絡(luò)切片。
一、網(wǎng)絡(luò)切片
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)就是采用切片標(biāo)識(shí)對網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)進(jìn)行標(biāo)記，并可對每一類切片業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)、預(yù)留網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行配置，并保障不同通信業(yè)務(wù)之間的隔離�？傮w而言，網(wǎng)絡(luò)切片主要針對5G的三大基礎(chǔ)能力進(jìn)行定制并提供差異化通信保障服務(wù)，包括超高帶寬、超低時(shí)延、海量連接。當(dāng)前大類應(yīng)用場景劃分為三類： eMBB（增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶）、URLLC（超可靠、低延遲通信）、MIoT（海量物聯(lián)網(wǎng)）。其中eMBB對寬帶數(shù)據(jù)容量要求較高，主要面向超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、同步型全息投影的應(yīng)用。URLLC主要應(yīng)用于自動(dòng)工廠、智能管控等領(lǐng)域，其需求是超低時(shí)延和高可靠性。MIoT針對密集部署靜態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸場景，如智能農(nóng)業(yè)、智能電網(wǎng)、智能城市等。除確定的三種切片大類外，運(yùn)營商還可根據(jù)自身特色化服務(wù)需求基于大類切片個(gè)性化制定更細(xì)化的小類網(wǎng)絡(luò)切片。
二、網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)特點(diǎn)
5G從頻譜數(shù)量、頻譜效率、組網(wǎng)方式三個(gè)方面提升數(shù)據(jù)吞吐量，但從行業(yè)應(yīng)用的角度看，并非所有切片類型均需要高寬帶，因此特性中提供了各切片體驗(yàn)保證的方式。切片優(yōu)先級(jí)保障可在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)優(yōu)先保障高優(yōu)先級(jí)切片用戶體驗(yàn)；基于速率的保障，當(dāng)速率低于GBR優(yōu)先調(diào)度；為了保障某類切片的獨(dú)立資源，可對切片資源比例、資源是否可專用進(jìn)行配置；此外，還可以對切片配置專用頻段，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)化的隔離。
URLLC切片類型將低時(shí)延發(fā)揮到極致，相比4G，5G時(shí)延主要在資源調(diào)度請求和指派、傳輸時(shí)間間隔進(jìn)行提升。5G采用特殊包結(jié)構(gòu)使得信道操作串行進(jìn)行，減少處理時(shí)間；可變的子載波間隔降低傳輸時(shí)間；mini-solt的結(jié)構(gòu)將傳輸間隔降低到符號(hào)級(jí)別；異步HARQ快步重傳可以動(dòng)態(tài)指派HARQ的時(shí)間間隔等。除此之外，UPF下沉部署、核心網(wǎng)處理加速、組網(wǎng)方式等都能起到降低時(shí)延的作用。
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，MIoT對于連接數(shù)的需求是海量的，這將帶來巨大信令開銷、容量限制等。因此，5G使用新多址技術(shù)保證用戶通過多種維度接入；新波形的引入使得不同業(yè)務(wù)自適應(yīng)選擇合適的波形；在頻段的選擇上低頻頻段可獲得更好的覆蓋。
切片主要依賴于切片編排與自動(dòng)部署、SLA性能保障實(shí)現(xiàn)對切片的運(yùn)維和管理。切片編排與自動(dòng)部署負(fù)責(zé)切片從準(zhǔn)備、調(diào)試、運(yùn)維、退網(wǎng)的整個(gè)過程。SLA性能保障主要對切片各維度服務(wù)質(zhì)量的管理，如速率保障、資源保障。想要把網(wǎng)絡(luò)切片發(fā)揮到極致，還需要與網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)結(jié)合。根據(jù)不同的切片類型和網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)需求將網(wǎng)絡(luò)中軟硬件功能放置在不同層次的虛擬服務(wù)器中，將切片的執(zhí)行變得更加容易。
三、大唐移動(dòng)垂直行業(yè)應(yīng)用案例
大唐移動(dòng)作為5G產(chǎn)業(yè)“國家隊(duì)”，積極參與并完成工信部5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)、發(fā)改委5G規(guī)模組網(wǎng)建設(shè)及應(yīng)用示范工程、運(yùn)營商5G聯(lián)合試點(diǎn)等。且在武漢、重慶、鄭州等地建成并通過多個(gè)5G試驗(yàn)網(wǎng)，基于規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)積極實(shí)踐和驗(yàn)證5G切片技術(shù)。為促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)切片的實(shí)際落地，大唐移動(dòng)主動(dòng)尋找各行業(yè)痛點(diǎn)，加強(qiáng)與垂直行業(yè)的交流與合作，并攜手運(yùn)營商共同推動(dòng)項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)前，大唐移動(dòng)已將切片應(yīng)用布局在10大領(lǐng)域，并完成相關(guān)典型案例的實(shí)施。
eMBB場景中，大唐移動(dòng)主要布局在智能旅游、智慧教育、智能畜牧。張掖大佛寺AR景區(qū)導(dǎo)覽項(xiàng)目利用5G網(wǎng)絡(luò)承載，結(jié)合AR和光學(xué)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)場景的實(shí)時(shí)重疊。MR遠(yuǎn)程教學(xué)意在解決教育資源不均衡的痛點(diǎn)，利用全息投影技術(shù)和eMBB大帶寬特點(diǎn)為異地學(xué)生提供跨空間教學(xué)，實(shí)現(xiàn)湖北華師附中武漢、福建兩地全息遠(yuǎn)程課堂。
基于uRLLC場景實(shí)現(xiàn)了湖北省內(nèi)首次醫(yī)聯(lián)體內(nèi)5G遠(yuǎn)程協(xié)同手術(shù)。十堰太和醫(yī)院專家與神農(nóng)架林區(qū)人民醫(yī)院醫(yī)生進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻互通，完成病情會(huì)診、麻醉、氣管插管，并遠(yuǎn)程指導(dǎo)腹腔鏡下行膽囊切除手術(shù)。如圖為手術(shù)現(xiàn)場，過程畫面清晰、毫無延時(shí)卡頓等情況，充分體現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、低時(shí)延等技術(shù)優(yōu)勢。除智慧醫(yī)療外，大唐移動(dòng)在武漢虹信實(shí)施智慧工廠解決方案，實(shí)現(xiàn)預(yù)制自動(dòng)化、總裝一個(gè)流自動(dòng)化、生產(chǎn)線視頻回傳等功能，使得生產(chǎn)線總體效率提升30%，生產(chǎn)周期縮短50%。
5G車聯(lián)網(wǎng)也是依托于uRLLC網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢產(chǎn)生，將車云網(wǎng)、車際網(wǎng)、車內(nèi)網(wǎng)三網(wǎng)融合，提供5G智能網(wǎng)聯(lián)汽車解決方案并提供包括超視距防碰撞，實(shí)時(shí)車路協(xié)同，智能車速策略，智慧遠(yuǎn)程駕駛，高效編隊(duì)行駛等豐富的車輛網(wǎng)聯(lián)業(yè)務(wù)。大唐移動(dòng)在多地開展5G網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)。如廈門BRT 5G智能網(wǎng)聯(lián)車路協(xié)系統(tǒng)、鄭州智慧島智能公交、天津高速編隊(duì)行駛示范等，如圖為大唐移動(dòng)在重慶建立的首個(gè)5G自動(dòng)駕駛應(yīng)用示范公共服務(wù)平臺(tái)。大唐移動(dòng)“5G+網(wǎng)聯(lián)智能汽車”解決方案已成為公認(rèn)的業(yè)界領(lǐng)先車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案。
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大唐移動(dòng)除對切片技術(shù)方案進(jìn)行研究外，基于垂直行業(yè)特點(diǎn)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，依托切片技術(shù)給行業(yè)提供更好的實(shí)施建議并引入多樣化的創(chuàng)新方式，通過服務(wù)創(chuàng)造更大的價(jià)值。在切片業(yè)務(wù)創(chuàng)新上只是個(gè)開始，隨著物聯(lián)網(wǎng)、AR等技術(shù)的不斷發(fā)展，對于各類型切片的需求不斷增加，更多行業(yè)需求待挖掘。同時(shí)，切片除了在業(yè)務(wù)類型差異化的應(yīng)用外，如虛擬專網(wǎng)等運(yùn)營模式也有用武之地。對于切片更多個(gè)性化行業(yè)定制上，大唐移動(dòng)未來還將不斷挖掘、試驗(yàn)與推廣，攜手運(yùn)營商和各行各業(yè)共同打造切片業(yè)務(wù)生態(tài)圈，共享、共贏地推進(jìn)5G切片應(yīng)用創(chuàng)新。 
