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为什么5G网络会割断物联网应用的咽喉?

时间:2023-03-12 16:24:52 科技观察

在物联网应用中,5G网络切片可以提供优质服务,增强可靠性和安全性。5G是下一代移动通信网络技术,可以为物联网应用提供许多关键优势,包括低延迟、高带宽以及支持室内外长期、密集的网络覆盖。很多企业似乎已经意识到5G在未来的巨大应用潜力。2018年年中,在研究公司Gartner的5G用例和采用调查中,66%的组织表示他们计划在明年(2019年)部署5G,其中59%的组织表示他们将物联网视为主要用例,主要是为了改进运营效率。5G的另一个重要优势是网络切片,移动网络运营商可以将其物理网络划分为多个切片,这些切片可以分配给各个公司或生态系统供其专用。将流量包含在切片中的各方可以获得服务质量和可靠性保证,例如保证工业物联网应用程序的延迟不会超过一定的毫秒数。在切片内隔离流量的能力也转化为增强的安全性。这是一种构建网络的方式,该网络可以高效地支持同一网络上的多种服务。服务提供商不会仅仅因为超低延迟而构建自己的专用网络,因此他们需要以某种方式通过切片来构建自己的网络来满足这些需求。网络切片只是企业5G产品的少数选项之一。为企业构建5G架构有不同的方式:可以作为企业专用网络构建和运营,可以由服务提供商在客户端作为专用网络服务运行,也可以设置作为公共WAN的私有部分。对于希望利用5G构建其物联网架构的公司来说,这是个坏消息:目前尚不清楚5G公共网络连接和覆盖范围以及5G网络切片将在多长时间内提供给企业使用。Gartner研究表明,移动运营商在最初建设5G网络时将更多地关注消费者移动宽带市场,而不是投资边缘计算和网络切片等先进的网络概念来满足某些企业和行业的需求。这意味着具有快速发展的物联网架构需求的公司可能需要再等几年才能完全拥有他们的5G网络。虽然大规模使用5G网络切片可能还需要数年时间,但好消息是网络切片并不是绝对需要5G的架构概念。它可以与4G或3G一起使用,也可以在没有5G的情况下完成,因为它是一个通用的网络概念。不过,移动运营商可能还看不到大量网络切片的市场需求,而随着5G的到来,预期的应用开发只能真正满足这一需求。另一种思考网络切片的方式是将其视为成熟=网络虚拟化趋势的产物。网络切片可以通过无线方式进入网络、传输网络或移动核心,如果移动运营商想要保证特定类型流量(例如物联网应用)的质量和延迟,则可以在大范围内进行.切片可能会扩展到所有这些部分。网络切片将从客户端设备开始,可以是物联网设备,然后成为移动空中接口上的专用通道。它将继续成为交通网络的一部分,一直到核心。服务提供商可以在其核心和无线电接入网络中部署多个不同的网络切片,专用于不同的流量类型。一些在特定领域垂直领域拥有大量客户的供应商可以为每个垂直领域创建切片,以将关键任务流量与其他垂直领域隔离开来。企业客户可以获得网络的专用“硬切片”,并且这样的切片可能包含针对该企业的不同服务和流量类型的许多“软切片”。例如,一个切片用于超低延迟流量,一个切片用于高带宽流量,另一个切片用于需要极高弹性的服务。随着物联网应用和高分辨率视频、增强现实和虚拟现实等其他类型服务的发展和演变,网络运营商很可能能够在其网络中支持越来越多的网络切片。创建太薄的网络切片可能会降低它们提供的服务质量,而大幅增加网络切片的数量可能会给网络运营商带来网络管理挑战。然而,现实是网络运营商可能需要数年时间才能解决这些问题。目前对网络切片的需求很低,运营商可能仍需要为其切片开发商业模式和定价。毕竟,专用网络资源对企业来说并不便宜。不同的网络运营商还需要寻求网络切片的互通协议,以达到在需要时跨越多个网络的目的。此外,正如Gartner指出的那样,网络切片还不是移动运营商的首要任务,因为他们开始了下一次改变游戏规则的架构演进。一种架构演进虽然网络切片在今天是可行的,但4G和更早一代的网络被认为是“最努力工作”的网络,而5G的特性——高速、低延迟和广连接——意味着它可以在设计上支持更高的质量和有保证的服务。不断发展的企业和工业物联网环境可能会推动应用程序需要更丰富的服务和更低的延迟,这反过来会激励更多的运营商创建网络切片。然而,随着5G的出现,它将与NFV、SDN、云和边缘计算等其他不断发展的技术和网络架构概念融合,基站设计的变化,给移动运营商更多的思考空间。5G让运营商有机会重新思考如何以更高效的方式建设他们的网络。NFV和SDN有望更多地集成到移动运营商和企业网络架构中,因为它们可以帮助这些公司更经济高效地扩展和管理网络。随着网络切片技术的发展,它可以独立于任何一种技术实现,也可以利用两种技术的一些相同原理共同实现。例如,如果切片一直延伸到运营商的核心网络进行扩展,可以利用NFV和SDN进行网络资源分配和控制,这也需要运营商在其网络中实现端到端的业务协同。同时,网络切片也将出现在5G世界,移动网络的核心和边缘位置将成为一个更加灵活的概念。有了物联网,更多的数据计算和分析可以在边缘设备、边缘云或移动网络塔上进行。此外,基站正在从一个物理单元演变为一个独立于基带组件的无线电,无线电分布在离用户更近的地方,进一步重新定义了边缘。今天,网络的边缘可以在不同的地方,从无线电到非常集中的核心网络。如果网络中有50000个电台,那么可能有50个核心站点,那么一个核心站点可以提供1000个电台。随着网络切片在这种流动的架构中发挥作用,运营商将需要确定在何处部署网关以处理不同的应用程序。目前,网络切片还停留在概念层面,如何快速成为网络架构还取决于移动网络运营商。Gartner表示,希望使用5G解决物联网延迟问题的企业如果委托技术供应商或网络运营商构建5G专用网络,可能会更快地实现这一目标。如果企业选择这种方法,它还必须了解专用网络昂贵且难以管理,并且可能需要频谱许可证。此外,它们可能最适合物联网流量和应用程序未广泛分布的园区环境。对于寻求更广泛解决方案的企业来说,网络切片可能是一个不错的选择,但他们还要等多久?