5G手機的個性化服務有望明年到來
5G已經商用一年多,帶來了什麼不同的體驗?許多人會想到高速率,5G確實帶來了更快的下載文件的速度,但顯然算不上變革性的體驗變化。上週,紫光展銳聯合中國移動、中興通訊等合作夥伴展示了業界首個5G終端切片目標方案,
在同一部智能手機中對兩個應用進行測試,在模擬的網絡擁塞情況下,有切片保障的應用程序的速率是無切片應用程序的30倍,時延降低近50%,並且丟包率為0。
模擬網絡擁塞狀態下有無網絡切片的業務對比
這個演示表明,4G手機上的APP使用相同的網絡,可以理解為APP吃大鍋飯的情況將會改變,5G將可以讓不同APP按需求自主選擇網絡,從吃大鍋飯升級到吃自助餐。
5G讓手機更加個性化的體驗,真正區別於4G手機的網絡切片服務有望在明年商用。
什麼是網絡切片?
網絡切片(Network Slicing),通俗講就是將運營商網絡進行邏輯劃分,把資源和服務進行邏輯隔離,不同等級的業務數據可以在不同邏輯層面的網絡切片上傳輸,滿足不同的數據傳輸速率、安全性、可靠性等需求。
為什麼要將網絡切片?從3G時代開始,數據業務逐步替代語音業務,成為運營商的主要收入來源。數據業務種類很多,但網絡資源有限,為了保證服務質量,需要將不同的業務按照對時延、丟包的要求進行分類。
比如,會話類的語音和視頻電話的網絡需求是延遲小,上行和下行對稱或幾乎對稱;交互類像是網頁瀏覽、數據庫檢索、網絡遊戲等要求網絡時延要小,對丟包和誤碼率要求高,對帶寬要求不高;而流媒體類的在線音樂和視頻,對時延要求不高,可以有一定的丟包和誤碼率,但需要較高的帶寬。
因此,4G時代,根據保證速率和不保證速率兩大類,業界定義了9種QoS(Quality of Service)等級,對不同的業務進行更加精細化的管理。
4G標準的QoS等級定義
5G時代,有了三大應用場景eMBB(增強型移動寬帶)、uRLLC(高可靠低延時通信)和mMTC(海量機器通信)。5G不再只是滿足人與人之間的通信需求,還要滿足人與物,物與物的連接,不同的連接需求千差萬別,在有限的資源下想要提供更好的服務,就需要將QoS從二維升級到三維的相互隔離的子網絡,也就是網絡切片或者子切片。
顯然,5G三大應用場景下也會有不同的切片,比如eMBB的智能手機、雲遊戲、虛擬現實子切片,uRLLC的自動駕駛、工業控制子切片,mMTC的智能停車、自動抄表子切片。
紫光展銳產品規劃總監汪大海在本週的溝通會中表示:“網絡切片在網絡側已經接近商用,但要落地一定要端網協同,把應用程序、操作系統和基帶芯片打通,讓切片在終端上能夠和網絡之間做切片匹配。”
網絡切片如何讓5G手機有個性?
這就意味著,網絡切片的落地不僅需要運營商的網絡支持網絡切片,還需要APP或操作系統知道APP的數據應該跑在哪一個網絡切片上。3GPP的5G協議中定義了一個叫做URSP(用戶終端路由選擇策略,UE Route Selection Policy)的規則,描述APP與網絡切片之間的對應關係。
“5G終端落地切片網絡面對著應用程序改造、多種終端形態、產業鏈合作的難題。” 汪大海說。
“我們發布的全球首例5G網絡切片選擇方案做了三件事,第一是選擇了調製解調器中心化的方案;第二是針對智能手機對操作系統做了擴展,同時讓APP和操作系統之間的連接打通;第三是聯合運營商一起開發’切片管理器’或者叫’切片分發器’,讓應用程序不做任何修改,就可以直接使用切片網絡。”
紫光展銳產品規劃副總裁夏曉菲介紹,“終端切片有系統中心化和調製解調器(Modem)中心化兩種。我們選擇了調製解調器中心化的方案,這個方案可以避免操作系統和應用做大量改動,對整個系統快速部署5G切片代價最小。”
4G傳輸應用數據都跑在同一個網絡上
5G網絡按需傳輸
具體來說,讓URSP規則在調製解調器側處理,一方面有利於操作系統的升級與演進,另一方面極大簡化了5G CPE及5G通用模組引入網絡切片方案時的開發週期,可以對Linux等其他操作系統進行支持。
還值得一提的是,紫光展銳聯合中國聯通創新性地提出了通過第三方模塊為APP申請數據承載來匹配網絡切片,既解決了URSP規則帶來的APP與操作系統耦合的問題,又為APP開發者們減少了更新APP的時間成本。
紫光展銳業界首例5G終端切片選擇方案
通過切片提供更精細化的服務,可以讓終端的功耗降低。
“基於調製解調器的中心化方案是最佳的方案,我們是業內首家,也是目前唯一一家。”夏曉菲說:“5G特性裡的切片很容易被忽視,但切片又是5G服務變革裡非常核心的技術,它能夠讓用戶按需獲取自己的網絡服務質量,這對提升用戶體驗有非常大的價值。”
支持網絡切片的終端到底如何變得有個性?汪大海解釋,在我們上週的演示中,同一個手機中的APP最後呈現出來的連接網絡的效果有很大不同,是因為這兩個APP一個有切片保障,另一個沒有,這是通過不同的APP ID區分,實現更精細的操作。
也就是說,有了不同的網絡切片服務後,消費者可以為遊戲應用選擇遊戲切片服務避免網絡延遲輸掉遊戲,在人群密集的場景可以自動切換切片保證流暢的通話和網絡體驗,甚至同一個應用,在瀏覽網頁和遊戲的時候也能選擇不同的網絡切片。如果切片方案足夠成熟,網絡的切片可以實現自動和無感。
5G個性化服務有望明年到來
5G網絡切片的落地,也將帶來運營商商業模式的創新。
“5G切片對於商業模式創新的直接意義本質在於,可以通過不同帶寬、時延和丟包率的切片,讓網絡為不同的應用提供相應的服務質量。”夏曉菲指出。
可以設想,對於消費者而言,5G的套餐可能不再單純通過流量和語音時長計費。
不過,網絡切片需要在5G SA(獨立組網)下才能實現。汪大海:“5G已經商用一年,切片一直沒有落地,是因為網絡切片的前提是網絡雲化部署,也就是核心網要支持網絡切片,所以一定是5G SA先商用,然後終端切片再商用。 ”
今年2月,中國電信宣布完成了5G SA核心網商用設備整系統性能驗證。據悉,中國電信計劃在300多個城市規模商用5G SA。6月,中國聯通北京市分公司宣布啟動5G SA公測。中國移動進度更快,本月就表示其已建成全球最大的5G SA網絡。
中國移動研究院副院長黃宇紅不久前表示,“與紫光展銳等合作夥伴的展示表明5G網絡切片已經在智能手機上成功打通,但目前還是一個模擬版本。另外,切片涉及從芯片到網絡到終端的各個環節,需要產業夥伴一起做大量的工作。明年5G網絡切片或許可以正式商用,這要看整個產業的發展情況。”
夏曉菲認為,5G終端廠商、運營商都非常有動力推動網絡切片服務的落地。至於是行業應用還是消費者市場先用上切片服務還很難講。
“現在5G的部署消費者終端更快一些,行業市場慢一些,但設備廠家都在推動5G行業應用的發展,目前已經有比較多的試點案例。需要看到,網絡切片對於兩個市場的意義有所不同,對於消費者而言是實現多樣化,對行業市場比如工業低時延的訴求更強。”夏曉菲同時表示。
無論是面向消費者市場還是企業市場,紫光展銳的5G終端切片方案選擇調製解調器中心化的解決方案,都能很好地適應需求。與聯通合作的5G網絡切片技術eSIM版CPE終端,以及與中國移動、中興通訊的聯合展示都已經給出了很好的示例。
紫光在終端網絡切片上的率先探索,也有助於其更好地參與5G市場競爭。