作者簡介：程燁、王金江，中國移動智慧家庭運營中心（杭州研發(fā)中心）

1 引言

2020年隨著5G進入規(guī)模建設及商用階段，Wifi6快速普及，以全光化為特征的F5G（第五代固定網絡）走向商用，于是乎業(yè)界將“5G和寬帶雙千兆”的Slogan升級為“三千兆”，而中國移動更是基于千兆5G、千兆寬帶、千兆WIFI、千兆應用、千兆服務推出了全千兆整體解決方案，信息通信全新時代正拉開帷幕。

與此同時，新冠疫情使得家庭場景成為工作、生活、娛樂的主陣地，類似遠程辦公、在線教育、云VR音樂會、云游戲等各類業(yè)務應用呈現出爆發(fā)式的增長，同時這些業(yè)務對于網絡也提出了更加嚴苛和差異化的保障要求，希望獲得“超低延時、超低丟包、不卡頓”的專屬化智能網絡保障服務。

中國移動在業(yè)界率先對基于F5G的家庭業(yè)務切片進行專項研發(fā)和現網試點，一起聊聊家庭業(yè)務切片解決方案：

1、家庭業(yè)務切片是什么，能做什么？

2、家庭業(yè)務切片運營平臺怎么建？

3、家庭業(yè)務切片什么時候能用上？

2 家庭業(yè)務切片

2.1 從網絡切片說起

現階段網絡切片一般特指5G網絡切片（3GPP 已有較明確的定義及規(guī)范標準），在5G SA規(guī)模建設及推廣階段，作為5G服務垂直行業(yè)的基礎和關鍵，5G網絡切片扮演著關鍵角色。

目前國內各大運營商正在積極研究5G網絡切片技術和部署方案，探索構建貫穿無線網、傳輸網、核心網等不同域的端到端切片，并依托于管理及運營網元對接現網周邊系統(tǒng)，面向垂直行業(yè)提供定制化切片服務。

而對于固網而言，切片概念才剛剛興起，現階段并未有明確定義及規(guī)范（BBF論壇TR-370定義了固定接入網共享整體框架），業(yè)界初步共識：類似5G網絡切片，固定網絡切片利用切片相關技術在固定網絡基礎設施（包括但不限于固定接入網、城域網/傳輸網等）上提供具備隔離屬性和差異化連接能力的多個邏輯網絡或通道，實現可感知應用場景、可保障業(yè)務SLA、可度量用戶體驗的差異化網絡服務。固網切片領域整體還處在研發(fā)階段，但部分領先廠商已可提供寬帶接入網切片、OTN切片等技術解決方案供試點驗證。

綜上，試著給網絡切片一個定義，即基于物理網絡基礎設施之上，通過切片等技術，面向業(yè)務或客戶/行業(yè)維度提供安全隔離、虛擬化、按需定制、端到端的多個邏輯網絡或通道，可與周邊系統(tǒng)等聯動對接對網絡切片實現全生命周期管理。

網絡切片與QoS部署效果有些類似，但也存在差異：網絡切片部署可通過平臺或控制器按需實現自動化下發(fā)配置或策略模版至底層網元設備執(zhí)行生效，通過不同的切片為不同業(yè)務提供差異化保障。而QoS涉及到諸多網絡網元設備的手工配置，相對繁瑣、調整難度較大，難以動態(tài)按需靈活調整；同時不具備按租戶、按業(yè)務提供隔離的能力，難以滿足業(yè)務差異化服務商業(yè)運營要求。打個不恰當的比方，切片可簡單理解為QoS升級版。

2.2 家庭業(yè)務切片由來

家庭業(yè)務切片指將特定家庭業(yè)務識別區(qū)分后承載在不同網絡切片（邏輯通道）實現差異化服務。按照端到端家庭業(yè)務途徑的網元環(huán)節(jié)及場景差異性可分為家庭內網、寬帶接入網、承載（傳輸網）切片等，需要說明的是，這里借用了切片的概念，限于切片技術發(fā)展現狀，目前固網層面OTN切片相對成熟，寬帶接入網切片技術還在逐步完善，為此并非所有路徑分段都屬于嚴格意義上的切片，有些分段通過部署QoS/隧道達到類切片的效果，有些分段則通過新技術特性實現（如Wifi6）。

圖1：端到端家庭業(yè)務切片示意圖

2.3 家庭業(yè)務切片有何用

回答這個問題之前，一起看一個快遞案例。

對于貴重且時效很強的快速物品，首先我們會選擇一家靠譜的快遞公司和航空件，然后再買一份保價，于是這個快遞物品就會一路享受VIP待遇：收單后貼上標簽從寄送地到目的地一路受到“悉心照顧”，專人專車送到最近機場走航空，全路徑優(yōu)先保障，以最快速度、最佳服務送至收件人處。

這個體驗很不錯吧，估計您猜到了，家庭業(yè)務切片也是類似，可以為高質業(yè)務提供專屬化智能網絡保障服務。

打個比方，周末您在家里玩游戲，需要訪問境外的游戲服務器，家里寬帶是100M，看起來玩?zhèn)€游戲沒啥問題，不過玩下來總在關鍵時刻“卡頓、斷線”，心情不太好。

理性如您，先去測了一把家里寬帶的網速，似乎沒啥大問題，那是哪個環(huán)節(jié)出問題了？

別急，看下圖，可能影響您游戲體驗的環(huán)節(jié)很多，從運營商數據來分析，除了家庭內網環(huán)節(jié)（移動寬帶用戶家庭內網不給力的話可通過移動營業(yè)廳或者和家親APP申請智能組網服務小哥上門來看下）外，游戲玩家的卡點主要在跨網/跨境/內容源環(huán)節(jié)，內容源環(huán)節(jié)有賴內容提供商給力，運營商則可以幫著優(yōu)化下網絡。

圖2：端到端業(yè)務體驗全路徑環(huán)節(jié)示意圖

聰明如您，如果說能為您的游戲業(yè)務流量貼個標簽，在家庭網關-接入網-城域網-骨干網-互聯互通/國際網絡-遠端游戲服務器的端到端業(yè)務路徑上構建一條邏輯專屬通道（家庭網關+接入網切片+城域網QoS+SD-WAN虛擬專網+境外游戲服務器），如同在“寬帶高速公路”上開辟了一條專用車道，讓您“鍵盤如飛、鼠標如梭”，玩更好畫面品質、更強交互的游戲時“零卡頓、不掉線、超低時延”，是不是一件很美好的事情。

沒錯，家庭業(yè)務切片就是這個用途，可以為您提供差異化業(yè)務專屬通道，讓您的在線教育互動課堂不卡頓、互動游戲不斷線、VR體驗不眩暈，簡言之就是讓您的業(yè)務體驗更好！

3 家庭業(yè)務切片運營平臺

顧名思義，家庭業(yè)務切片運營平臺依托于底層網絡/周邊系統(tǒng)和自身智能調度及編排能力打通運營全流程，基于固網切片為不同用戶和業(yè)務按需提供端到端家庭業(yè)務切片（業(yè)務專屬通道），如為游戲提供游戲業(yè)務切片（保障超低時延）、為在線教育互動視頻提供在線教育業(yè)務切片（保障超低時延、零卡頓）、為VR提供VR業(yè)務切片（保障超大帶寬、超低丟包），從而為千兆家庭業(yè)務提供差異化智能網絡服務，并實現包含但不限于切片模型定義、切片設計測試、切片實例部署、切片監(jiān)控保障等環(huán)節(jié)的家庭業(yè)務切片全生命周期管理。

其實也沒那么復雜，簡單一句話：運營平臺負責家庭業(yè)務切片的構建部署、監(jiān)控保障和調度編排（“智能運營”），而家庭業(yè)務切片負責業(yè)務美好體驗（“貌美如花”）。

說了這么多，家庭業(yè)務切片運營平臺怎么建？

面向家庭市場，從家庭網關到業(yè)務系統(tǒng)的端到端業(yè)務切片如何構建，切片如何實現業(yè)務的高效識別和差異化保障，如何實現切片的全生命周期管理，國內業(yè)界在此領域進行暫無相關部署案例。

中國移動集團技術部及智慧家庭運營中心在業(yè)界率先對家庭業(yè)務切片領域進行研發(fā)，提出了家庭業(yè)務運營平臺架構及端到端家庭業(yè)務切片平臺解決方案。

3.1 平臺總體架構

如上所述，現階段業(yè)界固網設備尤其是接入網設備切片能力還未完全成熟，但個別主流廠商已能提供初步的接入網及傳輸網（OTN）切片能力。

根據底層網絡能力并結合家庭業(yè)務涉及的路徑環(huán)節(jié)，中國移動智慧家庭運營中心提出了“兩層六對接五大流程”的家庭業(yè)務切片平臺解決方案，即基于網絡層能力構建家庭業(yè)務切片運營層，運營層通過標準化接口實現切片平臺與家庭網關管理平臺、接入網網管、AI識別平臺、AAA等周邊系統(tǒng)云/網資源編排器、業(yè)務編排控制單元的對接，同時打通訂購、編排/配置、開通、計費、運營/管理等五大流程。

圖3：家庭業(yè)務切片運營平臺架構示意圖

3.2 解決方案簡介

家庭業(yè)務切片平臺解決方案面向F5G時代整合了光接入網、IP網、SD-WAN、IPv6等多領域主流及前沿技術，主要實現1個具備四大能力的家庭業(yè)務切片運營平臺+1條智慧家庭高質業(yè)務專屬通道的落地部署。

圖4：家庭業(yè)務切片運營平臺四大功能示意圖

1、家庭網關聯動AI識別模塊等組件實現基于普通互聯網和差異化保障業(yè)務（如游戲、在線教育互動視頻、4K/8K等）的智能識別和分流，差異化保障業(yè)務流量由新構建的接入網切片通道承載。

2、對AAA等周邊系統(tǒng)進行升級滿足接入認證、地址溯源、業(yè)務質量監(jiān)測、質差定界等需求。

3、對家庭網關管理平臺進行升級滿足應用標識文件、轉發(fā)策略規(guī)則等下發(fā)至家庭網關。

4、對接寬帶接入網網管，實現底層切片能力智能調度及編排，提供切片全生命周期管理。

5、對在業(yè)務訪問路徑之上且暫不支持切片能力的網元部署對應QoS策略，提供類切片保障。

6、對接云/網資源編排器，按需基于隧道技術將城域內的切片通道通過SD-WAN虛擬專網拉通長路徑家庭業(yè)務切片，并盡可能靠近至云上/遠端業(yè)務服務節(jié)點。

7、對接業(yè)務編排控制單元，按需為用戶訪問業(yè)務服務節(jié)點提供定制化（速度最快/性價比最高等）路徑。

以上方案在具體落地中可結合業(yè)務需求、周邊系統(tǒng)對接改造難度等因素可適當簡化或分階段進行部署。

4 小結及展望

如上所述，家庭業(yè)務切片運營平臺建設看起來不是很容易，那家庭業(yè)務切片什么時候能用上？

目前中國移動智慧家庭運營中心已聯合浙江移動、杭州移動、華為等在浙江杭州，聯合江西移動、南昌移動、吉安移動、烽火及華為等在江西南昌、吉安落地家庭業(yè)務切片創(chuàng)新試點，已完成面向游戲業(yè)務的第一階段試點技術驗證，切片專屬通道已具備初步的業(yè)務差異化服務保障能力；后續(xù)將根據試點驗證情況進一步優(yōu)化和完善解決方案，爭取2021年在部分省份為移動家寬用戶和面向2H的商業(yè)機構（需要保障業(yè)務高體驗）提供家庭業(yè)務切片專屬服務。

隨著網絡技術的快速發(fā)展，隨愿網絡、確定型網絡等已進入標準制定階段，相信未來網絡將具備和開放更多能力特性實現網絡即服務（NaaS）；與此同時，隨著試點深入，中國移動智慧家庭運營中心也將聯合業(yè)內研究機構及主流廠商推動固定網絡切片領域相關技術進一步成熟，加快家庭業(yè)務切片運營平臺對接規(guī)范標準化，以期以“現網最小化改造”的原則實現快速部署落地。

或許在不久的將來，家庭業(yè)務切片將基于更成熟的切片技術為您按需提供SLA可承諾（如確定范圍的時延、丟包和時延抖動等參數）的切片服務，更好保障超高質量要求的業(yè)務極致體驗。

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