5G时代的网络：解决拥堵与干扰的网络切片技术

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：首先，从技术发展的角度，5G最大的意义在于真正实现了网络切片。在中国无线电波分布图上，3kHz～300GHz的频段区间被切成了许多“段”。时间一长，有些频段变得越来越拥挤，还容易发生信号干扰的情况。为了确保对应频段的正常通信，我们会对传输数据的重要性进行分级。网络切片正好就能解决这一问题。这个时候，因为5G比4G拥有更宽的频段，所以就有了实现网络切片的必要空间。但5G与物联网时代，要求所有智能设备必须同时在线且直接联网。

首先，从技术发展的角度，5G最大的意义在于真正实现了网络切片。

移动通信领域的发展，就像是一个DNA的双螺旋结构。

这个双螺旋，分别代表着半导体技术与通信技术的发展轨迹。两种力量相互交织，前者主导方向，后者稳步跟进。半导体技术的发展，帮助手机的性能逐步提升；而通信技术的发展，则不断利用半导体的能力，把信息传递工作做到极致，最终让用户感知。

然而，摩尔定律的失效，让半导体的主导能力出现了停滞，芯片在现有技术条件下，已经很难再进行突破。与此同时，通信技术可没闲着，发展还在继续。但遗憾的是，就像不管给汽车多么优质的燃料，它也不可能拥有火箭的速度。如果通信技术本身无法产生质变，那么通信领域的发展水平则不可能更上一层楼。

这里，我们要引入一个概念，那就是网络切片。

在中国无线电波分布图上，3kHz～300GHz的频段区间被切成了许多“段”。每一个频段都有特定的用途，比如导航、远距离通信、雷达、电视和广播等。时间一长，有些频段变得越来越拥挤，还容易发生信号干扰的情况。

从之前的参数来看，4G的移动通信速率在100Mbps／s左右，带宽非常有限。因为网络带宽的限制，4G没法同时传输大量数据。为了确保对应频段的正常通信，我们会对传输数据的重要性进行分级。简单来说，就是重要数据先行，次要数据放在后面。

伴随着人工智能与物联网大爆发的新趋势，无人驾驶、远程医疗与安防应急的场景需求不断涌现。此时，在这些都非常重要的领域中，设定数据先后顺序就不太现实了。因为所有数据都很重要，所以需要通信系统能够创造稳定和快速的传递基础。就像前面我们讲到的自动驾驶，数据在车辆与云端的传输，一旦出现卡顿或者延迟，后果将不堪设想。

怎么办呢？网络切片正好就能解决这一问题。

所谓切片，就是把网络切割成多个细小的虚拟网络。每个虚拟网络之间，包括网络内的设备、接入与传输都是独立存在的。任何一个虚拟网络发生故障，都不会影响其他的虚拟网络通信，更不会影响整个系统的运行。这个时候，因为5G比4G拥有更宽的频段，所以就有了实现网络切片的必要空间。

为什么说网络切片具有革命性的意义呢？

大家都知道，在4G与移动互联网时代，手机是主要的移动互联网接入设备，大部分可穿戴智能设备，包括手表、智能音箱和智能耳机等，都要通过手机来完成联网。但5G与物联网时代，要求所有智能设备必须同时在线且直接联网。这正好需要无数独立且互不影响的虚拟网络来保障无故障、低延迟的通信传输。这样一来，5G与生俱来的网络切片能力就有了用武之地。

5G时代的网络：解决拥堵与干扰的网络切片技术

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