支撑1400万人核酸检测的5G切片:如何“切”成?启示什么?

2022-01-24 10:08:58 admin 689

“搭建千万级核酸检测数据5G专用通道,需要哪些?折射什么?”

在疫情防控常态化的当下,新冠病毒的不断变异和零星散发增加了动态清零的疫情防控难度,也对政府的综合治理能力提出了新的要求。

自1月8日以来,有超过1400万人口的天津已经在短时间内进行了三轮全市范围内的核酸检测,随着核酸检测次数的增多,市民普遍反馈检测流程越来越简单,速度越来越快。在这场没有硝烟的防疫战场上,天津展现了出色的应对表现与极强的业务弹性,而在这背后,除了高效科学的组织和大数据、云计算等技术协力之外,由中国联通天津市分公司提供的5G网络切片技术也发挥了极其特殊的作用。

快来“切”,打通防疫大动脉

众所周知,要切断病毒传播就必须与时间赛跑,而进一步加强信息技术支撑,提高全员筛查检测效率,对于科学精准落实防控措施,打好疫情防控主动仗具有重要意义。这就需要确保系统数据传输实时高效、准确安全,从而实现检测科学性、精准性。

对此,为了尽可能加快核酸筛查速度,天津市大数据管理中心在短时间内搭建完成了全场景核酸检测信息系统,大数据中心通过对数据进行分类汇总、融合处理、挖掘分析后,为政府部门、医疗机构提供数据分析专项服务,帮助这些部门进行科学决策。

面对千万级人口短时间数据采集,核酸检测数据传输专用通道该如何搭建?防疫采样点需要的是一张能够面向海量数据提供时延、抖动、丢包率等关键指标、确定性业务保障能力的网络。

但是,在24小时之内完成对1400万人的核酸检测的数据采集、处理,这将是一个巨大的网络业务需求。能不能实现?会不会造成网络拥塞、丢包、崩溃等问题的发生?这些未知摆在人们面前。能否构建一个像“冬奥专用车道”般的核酸检测数据5G网络专用通道?

显然,这是一个与普通用户连接不同的特殊场景。防疫采样点需要的是一张能够面向海量数据提供时延、抖动、丢包率等关键指标、确定性业务保障能力的网络,并且,网络的快速搭建也是场景需求的重点。

这个场景总结起来,就是对网络提出了“快、准、稳”的要求。“快”要求能够极速搭建、灵活部署;“准”要求网络带宽充分、服务精准;“稳”要求稳定运行、质量保证。

5g/4g工业路由网关


“快、准、稳”场景需求的问题,自然就抛给了地方基础运营商。作为当地主导运营商的天津联通果断决策,将原先用在工业互联网的5G网络切片快速部署在数据处理平台与采样点的采集终端,试图“破局”这场抗疫难题。

什么是5G网络切片?5G网络切片是基于一张5G基础网络,通过云化、虚拟化方式重构网络资源,采用贯穿无线接入网、传输网、和核心网的端到端切片技术,将网络切分成多个具备差异化性能特征的逻辑专网,每个逻辑“切片专网”满足网络优先级、延迟、数据速率、服务质量和其他关键性能指标的特定服务要求。

这些如“面包切片”的逻辑专网,可以提供带宽、时延、可靠性、服务质量等的专属、差异化服务,那么,支撑这场1400万人短时间多轮次数据采集的5G网络切片,究竟该怎么“切”?

怎么“切”?这个切片不简单

在这场与疫情赛跑的阻击战中,天津联通为全市超过7000个防疫检测点与5000多个工作手机全面提供5G切片服务,其中,为防疫人员的工作手机提供5G切片服务,对防疫人员按照业务需求给出不同的资源适配开通Qos(服务质量)保障功能,将无线网络资源单独隔离出来进行保障,使手机签约速率提升到最大,实测切换用户的保障速率下行可以达到1Gbps以上,上行可以达到300Mbps,确保防疫人员的数据采集“能用、够用”,准确高效、实时上传。

无疑,这条运用切片技术的“核检5G专道”关键在于“专”,即能出色的满足抗疫场景对于网络的带宽、时延、抖动、授时等需求。那么,这场5G特事特办的“专”又是如何实现的?

首先,在网络结构上,天津联通在5G网络建网初期就基于NFV化、云化部署,实现物理实体与业务逻辑单元分离,网络可以根据不同的业务场景灵活调配和部署,为满足5G网络切片按需定制和动态部署提供了基础。

其次,在切片部署上,天津联通采用的5G端到端网络软切片,无线侧采用5G切片Qos优先级调度,利用无线调度因子给防疫系统终端提供网络优先级保障;核心网侧则能够为防疫系统提供充足的带宽资源保障。




据天津联通网络部副总经理王弢介绍,为了满足防疫数据及时上传的需求,天津联通打破常规,主动为防疫终端配置了高等级保障策略,快速部署了疫情防控切片网络,在人员聚集、终端大联接的核酸筛查场景中,优先满足防疫终端的网络资源调配,通过签约Qos切片的终端,会优先占用无线空口资源。这项技术类似于在公路上为核酸检测人员开通了一条“抗疫专线”,最大限度的保障业务的稳定运行。

那么,为什么此次核酸检测运用了工业互联网的5G切片?

据了解,天津本次核酸采集采用大量的手机终端采集信息,向云端进行信息上传,需要保障其信息快速、稳定、可靠的传送,而此场景恰恰符合工业互联网的场景应用特征,因此,此次疫情防控天津联通直接采用了“工业互联网5G网络切片技术”,快速满足人、机、物等多种连接种类及海量设备的大带宽、低时延、大联接的需求,这也从侧面反应了5G切片网络技术在特殊场景下,具有极强的灵活性与可复制性。

从更大范围来看,5G无线网络需要根据不同业务的服务等级协议(SLA)需求,进行灵活子切片定制,在统一的空口框架上,针对不同切片需求,进行不同无线资源的分配和映射,例如重要的抗疫信息,可以通过不同调度优先级,进行多项关键指标的保障,事实上,正是依托切片出色的业务弹性,在天津市的商场、居民区等封控区、核酸检测点位、重点医院等,5G切片网络技术都在得到普及应用。

5G好不好,用户说了算。显然,天津联通此次的5G切片,“切”的漂亮。

下一步,5G如何“切”出新精彩

防疫期间,健康码、电子核酸证明都是堪比身份证的关键身份信息。一旦支撑这些身份信息的“数字动脉”失效、崩溃,就会严重干扰防疫大局和疫情下居民的工作生活,在此背景下,作为肩负大连接使命的通信业在突发情况下的重要性日益凸显,天津疫情乃至之前的西安疫情让人们更加认识到信息“大动脉”打通的重要,也让人们逐渐认识到5G、5G切片就在身边。

随着更多5G切片应用场景案例的涌现,行业、社会对5G网络切片的认知和接受程度正与日俱增,通过5G切片能力开放,能有效的促进5G与垂直行业的跨界融合,激发海量应用创新,打造数字经济新生态。

但专家也指出,网络切片复杂性较高,涉及多个网络域,更涉及运营和管理,跨越多个流程,因此,要实现5G切片各个域的拉通以及不同厂家的互联互通,现有的切片技术应用还有较大提升空间,网络和应用之间的信息交互程度有限,例如网络还不能对业务应用进行大数据智能分析,需要人工参与的工作较多,并且业务应用也无法获取、解析网络实时信息,进行反向资源适配调整。而破解这些难题,需要的是运营商算网一体的连接能力,此次天津联通的“大联接”能力输出,算是交出了高分“答卷”。

与此同时,切片技术商业模式还需进一步成熟。对于运营商来说,传统移动网络资源是共享的,而切片则相当于“专享”,专享的价值如何兑现,如何设计成熟的计费量纲,仍需探索;而对于行业用户来说,切片不应该仅仅带来的是专享的网络服务,应跳出“连接”这一基础功能更好的与行业应用相结合,提高经营管理模式,实现创新业务发展,才能实现运营商与行业用户双方的良性发展。

中国联通研究院高级专家刘光海认为,随着切片网络技术近几年的愈发成熟,业界都在摸索如何将技术与场景更好的深度融合,这次切片技术的成功落地,验证了中国联通“大联接”的能力,对于头部企业探索切片技术有了更多的启发,而对于更多的行业用户,也有了更大动力去应用切片技术。

当前,5G渗透正走深走实,“扬帆”5G行业应用的蓝海正在推进,诸如切片等5G的多种能力价值正在释放。天津抗疫5G切片的应用为5G大连接赋能经济社会提供了生动的案例。

未来,相信随着5G与行业、社会融合的深入,将会催生更精彩、更真实的“5G改变


标签: 5g
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