5G网络切片关键技术综述与应用展望.pdf
《5G网络切片关键技术综述与应用展望.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《5G网络切片关键技术综述与应用展望.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、DCWTechnology Application技术应用111数字通信世界2023.09网络切片技术是5G区别2G/3G/4G的主要功能之一。5G网络切片提供了一种比较灵活的机制,使得运营商可以充分利用网络资源来为各种不同的应用提供差异化服务,是一种比较理想的5G行业专网部署方式,具有较好的发展前景。1 5G网络切片主要考虑因素在5G网络中,建立有效的网络子切片需要考虑四个关键因素:时延、负载均衡、异构性和功率效率。(1)时延。不同的应用对于时延的要求是不一样的,在5G切片网络中,物联网和人工智能的相关应用,如自动驾驶和远程手术等应用,对于网络时延十分敏感。而一个应用端到端的时延由多条路径上
2、的时延加和而成,仅依靠单独优化某一局部的时延无法满足应用要求,因此时延是构建有效的网络切片中的关键因素之一。(2)负载均衡。5G切片网络支持多样化的多媒体应用,各种应用的控制和管理都是通过动态网络切片来处理,为保障运营效率和服务质量,通过网络功能和协议定制,为不通的业务场景匹配相应的网络功能1,将所需的资源在全网中进行动态的分配和释放,并进一步动态优化网络连接2。(3)异构性。5G网络为了承载移动终端增长带来的海量移动数据流量以及需求多样化的新兴业务,运营商不断增加基站数量和类型,密集化组网提升容量。因此,5G切片网络的异构性不仅仅是指不同类网络融合形成异构网络,同时,也指网络中需要兼容不同制
3、造商生产的网络设备和相关应用系统。(4)功率效率。数据显示,一个5G基站平均功耗在3.8 kW左右,是4G基站的3倍以上,单个5G基站电费大约2.33万元/年。5G是未来数字社会的基础设施,需要长期稳定发展,因此需要更多的绿色技术和创新,以进一步降低5G基站的功率,提高效率,实现可持续发展。2 5G网络切片典型业务场景国际标准化组织3GPP已经定义了5G的三大应用场景:增强移动宽带、大规模机器通信以及超高可靠超低时延通信3,这三大应用场景对应着“快”“稳”“密”三个特点,对网络的速率、容量、时延、可靠性、安全性、移动性、服务成本等有不同的需求。作者简介:胡颖(1978-),女,湖南人,高级工程
4、师,研究方向为通信网络技术。5G网络切片关键技术综述与应用展望胡 颖(新华社通信技术局,北京 100803)摘要:5G网络之所以能够支持众多垂直行业应用场景,网络切片是其中之关键。文章首先从5G网络切片的主要考虑因素进行分析,接下来阐述了5G网络切片典型的业务场景以及关键技术,并列举了目前面临的困难和挑战,最后对5G网络切片的发展方向进行了展望。关键词:5G;网络切片;机器学习;SDN;NFVdoi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.09.037中图分类号:TN 929.53 文献标志码:A 文章编码:1672-7274(2023)09-0111-04Applicat
5、ion Prospects and Key Technologies of 5G Network SlicingHu Ying(Technical Bureau of Xinhua News Agency,Beijing 100803,China)Abstract:Network slicing is the key to the ability of 5G networks to support numerous vertical industry application scenarios.This article first analyzed the main consideration
6、s of 5G network slicing,then elaborated on the typical business scenarios and key technologies of 5G network slicing,and listed the difficulties and challenges which currently faced.Finally,looked forward to the development direction of 5G network slicing.Key words:5G;network slicing;machine learnin
7、g;SDN;NFVDIGITCW技术 应用Technology Application112DIGITCW2023.092.1 增强型移动宽带(eMBB)增强型移动宽带是以人为中心的应用场景,也是最接近我们日常生活的应用场景,集中表现为超高的传输数据速率,如4K/8K视频、超高清VR/AR、视频互动点播等应用。2022年北京冬奥会“5G+4K/8K+AI”“子弹时间”强大的视觉震撼,惊艳亿万观众。目前,业界已达成共识,高清视频将成为消费移动通信网络流量的主要业务4。因此,在现在5G快速发展的时代下,流媒体必然会实现快速增长,这也是5G对个人生活影响的主要部分。借助5G切片业务,可以按终端接入专
8、有切片保障和隔离,提供端到端专线、专网,满足媒体直播场景的下行大带宽要求,提供高可靠低时延的服务,并且基于切片间的隔离,保障数据的安全,满足高清视频播放业务的发展。2.2 大规模机器通信(mMTC)大规模机器通信主要指低速率、海量连接且延迟不敏感的场景,如智能家居、环境监测、森林防火等低能耗大连接的应用场景。在这种场景下,每平方公里需要可容纳100万个以上终端,同时,无线系统及接入的终端需要有出色的节能特性。2.3 高可靠低时延连接(uRLLC)高可靠低时延连接具备高可靠、低时延、极高的可用性等全新特性。未来社会智能化程度将越来越高,自动驾驶、远程手术、工业控制、智能电网等场景将越来越多的出现
9、在人的工作和生活中。目前,5G uRLLC的可靠性指标为:用户面时延1 ms内,一次传送32字节包的可靠性为99.999%。此外,如果时延允许,5G uRLLC还可以采用重传机制,进一步提高成功率。3 5G网络切片关键技术分析3.1 基于SDN的5G切片方案传统的传输网络中由专门的路由器和交换机来实现数据转发和网络控制,路由器根据路由表来进行数据转发,定义QoS(Quality of Service,服务质量)级别来进行网络质量控制5。各个路由转发节点各自为政,独立工作。而在SDN(Software Defined Network,软件定义网络)中,将控制功能和转发功能分离,即在网络基础设施层
10、用户和网络应用层中引入了一个控制层,用来统一指挥数据转发。SDN的控制层将网络资源统一管理、控制和虚拟化后,网络层设备仅负责转发流量和实施策略,采用标准化的接口为控制层应用提供按需的网络资源和服务,从而实现网络能力的开放和按需提供。表1 5G网络切片典型业务场景 5G应用场景 技术特点 应用举例增强型宽带eMBB 超高的传输数据速率 4K/8K超高清视频、超高清VR/AR、视频互动点播等大规模机器通信 低功耗、海量连接、智慧城市、智能家居、mMTC 低延迟、高可靠性 环境监测、森林防火等高可靠低时延连接 高可靠、低时延、自动驾驶、远程手术、uRLLC 极高的可用性 工业控制、智能电网等图1 软
11、件定义网络分层结构5G对网络切片基于SDN技术进行了全面的设计,可以对各类资源及QoS进行管理,构成一个端到端的逻辑网络,涵盖所有网段,包括核心网、无线网、传输网,按切片需求方的需求灵活地提供一种或多种网络服务。3.2 基于机器学习和深度学习的5G切片方案为了优化5G切片网络中负载均衡问题,可基于机器学习构建网络分片框架,其中每个逻辑片被划分为一个虚拟化的资源子片。每个子片根据需要为应用程序系统提供不同优先级的资源。一个子片专注于频谱效率,而另一个子片专注于提供低延迟和降低功耗。可以支持向量机(SVM)算法,通过特征选择来识别不同的连接设备应用需求。而K-means算法可用于为类似的应用程序服
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 网络 切片 关键技术 综述 应用 展望
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。