网络切片可在同一张5G物理网络上划分多个虚拟网络,按不同业务需求提供差异化的速率、时延和可靠性保障。[图片来源:Shutterstock]

在日常通信与广电服务背后,技术演进与产业变革仍在持续。本专栏聚焦通信与广电领域的技术、政策与市场动向,梳理一线场景中的关键趋势。

以世界杯街头观赛或大型演唱会为例,数万人同时拿出手机,有人拍摄画面上传社交平台,有人进行视频通话,也有人直接观看直播。特定时间、特定区域内流量瞬时聚集,往往会导致上网速度下降,甚至出现通话接通延迟。

问题在于,活动工作人员和安保人员往往也在使用同一张网络。观众上传视频与安保人员传递现场信息,实际上是在争夺同样的网络资源。一旦突发情况发生,即便只是网络变慢,也可能影响现场处置效率。

一张5G网切出多张“虚拟专网”

在用户高度集中的情况下,仍能为特定用途稳定保障通信质量的关键技术,就是“网络切片”。其核心是基于同一张物理移动通信网络,划分出多个彼此独立的虚拟网络,并按照不同业务需求提供差异化能力。

这一机制可以类比为道路资源分配。普通车辆、公交车辆和应急车辆虽然共用同一条道路,但可以根据用途分配不同车道。对应到通信网络,面向普通用户的切片可以保障高清视频所需带宽,面向安保人员的切片则可优先强化稳定性和连接连续性。

网络切片并不是重新建设多张实体网络,而是在共享基站、传输网和核心网等基础设施的前提下,通过软件方式对网络资源和功能进行逻辑隔离。不同切片可分别设置带宽、时延、可靠性和安全等级,并围绕服务目标对端到端通信路径进行编排和管理。

随着网络承载业务不断增多,网络切片的必要性也日益提升。不同业务对通信条件的要求差异明显:高画质视频更依赖大带宽和连续传输;自动驾驶、远程控制等场景更看重低时延和高稳定性;水电表等小数据场景则更强调海量连接能力和低功耗,而非单纯追求速率。

5G SA是网络切片落地的关键

网络切片之所以被视为5G的重要能力,在于它能够在同一张网络上同时支持多种不同类型的通信需求,包括超高速数据传输、面向工厂设备和车辆的超低时延通信,以及连接海量传感器的大规模物联网通信,从而提升网络整体利用效率。

而要让网络切片更完整地落地,向5G独立组网(SA)演进同样关键。包括韩国在内,早期5G商用网络大多以5G非独立组网(NSA)为主,即无线侧使用5G基站,但网络控制功能仍在较大程度上依赖4G系统。

相比之下,5G SA不仅在无线侧采用5G,核心网也基于5G专用技术构建,涵盖数据处理、终端鉴权和路径控制等能力。这样一来,网络功能可以按业务需求以软件方式灵活组合,资源调度也更具弹性。运营商可据此对不同切片的使用情况和服务质量进行实时管理,并在故障发生时尽量降低对其他切片的连带影响。

例如,在智能工厂场景中,生产设备控制通信与员工日常上网可以被分配到不同切片。前者可配置更低时延和更高可靠性,后者则提供常规数据服务。在灾害现场,救援队伍、消防和警力通信也可以从普通用户流量中独立出来,获得更高优先级保障。

相关落地案例已经出现。韩国科学技术信息通信部近期确认,消防厅与三大运营商提出的“紧急救援通信优先传输服务”符合网络中立性指南中的特殊服务要求,并已正式启动。该服务面向消防厅现场人员等紧急救援通信需求,提供优先传输保障。

这一方案最早由LG Uplus向消防厅提出,随后SK Telecom和KT决定参与,服务覆盖范围随之扩大。其中,KT承接了约60%的消防厅业务终端,规模约8400台。KT还在全罗南道消防本部完成韩国首个全流程基于5G的企业专网5G SA验证,以尽量降低数据传输时延。

从后续应用空间看,广播领域也被认为是网络切片的高适配场景。体育赛事或演出现场,电视台若要通过无线网络回传高质量视频,就需要稳定的上行能力。为广播摄像机配置独立切片后,即便周边观众的数据使用量激增,也能在一定程度上维持上行传输质量。

AI服务扩张同样正在推高网络切片需求。机器人、智能眼镜和车辆等终端采集的视频、语音数据,需要上传至AI服务器并实时获取分析结果,这对稳定上行和低时延提出了更高要求。随着应用进一步细分,不同AI服务对通信条件的要求也可能继续分化。

会成为运营商新的商业模式吗

从运营商角度看,网络切片有望发展为新的商业模式。过去,移动通信套餐主要按照流量额度和速率进行区分;如果网络切片进入规模商用阶段,企业和机构未来则可以根据自身需求,按约定的通信质量购买服务。运营商据此配置对应切片,并通过服务水平协议(SLA)保障服务质量,这一模式被认为具备现实可行性。

KT近期也通过验证测试评估商业化可能性。25日,KT在首尔光化门一带举行的世界杯街头观赛活动现场,开展了基于5G SA的网络切片技术验证。KT客户事业本部长Kim Young-geol表示,这次验证只是一个起点,显示5G SA网络切片有望发展为一种可根据客户用途和场景进行通信设计与交付的新业务模式。

不过,网络切片在实际落地过程中仍面临明显挑战。由于各类切片共享同一套物理基础设施,如果全网容量本身不足,能够分配给各切片的资源也会受到限制。若对某一切片进行优先资源分配,还必须评估其对普通用户通信质量可能造成的影响。

这也意味着,运营商需要具备更高水平的网络管理能力:不仅要实时感知全网状态,还要根据业务需求自动调整资源配置。同时,终端、网络设备和运维系统之间也必须实现协同。仅在部分基站侧进行切分远远不够,只有在无线侧、传输网和核心网执行一致策略,才能真正实现端到端的服务质量保障。切片的创建、变更和故障检测流程,也需要进一步实现自动化。

安全风险同样不容忽视。网络切片虽然实现了逻辑隔离,但并不意味着攻击风险随之消失。多个切片仍可能共享部分网络功能和物理设备,因此需要精细设计隔离等级和访问权限,避免某一领域发生故障或遭受攻击后外溢至其他服务。与此同时,运营商还需要建立一套能够客观测量切片速率、时延和稳定性的评价体系,用于验证是否达到合同约定指标;如果未能达标,也应明确责任划分和补偿标准。

此外,围绕“网络中立性”的讨论仍在持续。所谓网络中立性,是指运营商不应因内容或服务提供者不同,而对互联网流量进行差别对待。此次韩国科学技术信息通信部之所以将紧急救援优先传输认定为特殊服务,正是基于消防等灾害安全场景的特殊性。据介绍,自相关制度设立以来,符合特殊服务要求并最终作为正式服务落地的案例,这是15年来首次。

业界普遍认为,对灾害安全或工业设备控制等社会必需通信进行保障,与对额外付费业务提供更高质量服务,性质并不相同。未来仍需进一步明确相关边界,包括哪些服务可以获得优先权,以及普通用户的基础通信质量应保障到何种水平等。

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