那么,如此庞大的 “交通运输系统”,这么多的 “切片”,5G 是怎么做到统一管理的呢?
这就要回到我们前面所说的移动通信的基本架构了:接入网、承载网、核心网。
不论 5G 的技术细节怎么变,移动通信的这个基本架构是变不了的,所以我们就从这三个环节来看。
首先是接入网,粗略的理解其实就是基站。基站的作用就是接受、发射信号,并且对信号进行调制或解调,以及射频处理等。这个过程,是需要运算的。
5G 时代,基站数量会是 4G 时代的很多倍,不仅有外面的大基站,还有室内的微基站、皮基站、飞基站,如何对这这么多基站进行统一的管理而又不耗费非常高的成本呢?
这里有一个 NFV(“Network function virtualization”)网络功能虚拟化技术。刚才我们说,基站的运行是计算的功能,既然是计算,那么在某个时间里,那么多的基站肯定有很多基站的计算资源并没有用尽,甚至是空闲的。这些空闲的计算资源不用太可惜了。
所以人们就想到,把这些空闲的运算资源集中起来,用虚拟化的技术进行统一调配。
过去基站的运算设备是专用的,而有了上面这个想法后,人们可以把通用服务器的运算资源集中起来,加上一个虚拟化层,运行具备基站运算的软件就行了。在此基础上,人们可以把网络中的计算资源划分成很多子硬件,进行统一管理,按需划分。
这个逻辑其实和云计算非常相似。
有了这个技术,加上对基站内部结构的重新构造,就可以在接入网层面支持网络切片,并对子切片进行管理。
在承载网层面也是类似,但主要是通过 SDN 技术支持网络切片。SDN 技术叫做 “Software Defined Network”,软件定义网络。
它的内含和机理很复杂,大意是过去上层用户发出请求时,需要通过网络服务提供商传达给网络上的每一个网络设备,再由设备的控制功能来控制设备进行数据转发,实现整个通信网络的数据流通。
随着网络中的数据越来越多,一旦传输计划有变更,网络服务提供商需要传达到每一个网络设备,效率低下。
SDN 就是在上层应用(上层用户和网络服务提供商)和基础网络设施之间加入一个控制层,它将设备的控制功能和转发功能分离,这样硬件厂商就不用针对每个硬件设计和安装对应的软件系统,使得硬件可以通用化。具体的控制转发功能由 SDN 控制层进行统一管理,这样就大大提高了运行效率。
打个比方,假如现在有一家影视公司,接金主爸爸的要求,找旗下的演员一起拍一部短片。在过去,这个流程是金主爸爸把需求告诉影视公司的老板,然后老板找到部门主管,部门主管挨个通知各个演员的经纪人,告诉他们需要演什么。经纪人再将需求通告给演员。
不过呢,这个金主爸爸对短片作品的要求很严格,老是要改细节。每次一改动,部门主管都要再挨个给经纪人说一遍,而不同演员的档期不同,演员和演员之间也不了解,沟通起来非常困难,效率低下。
影视公司的老板一看,不高兴了,直接对主管说,你不要管这个事了!
然后,老板找来一个叫 SDN 的人来接替主管的活。
这个 SDN 是怎么干的呢?他首先把各个演员的经纪人给撤了,然后拉了个大群,有什么消息直接在群里对演员说。
同时,他还让演员把自己的档期都提报上来,他进行整理汇总之后,就可以掌握所有演员的整体安排,然后根据大家的情况和导演商量合理的拍摄时间。这样一来,整个效率就上来了,不同演员也能很好的安排自己的任务,活动进行地有条不紊。
这大致就是 SDN 干的事情。