安卓操作系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)切片對(duì)5G消費(fèi)者應(yīng)用的意義分析

文 ｜中國信息通信研究院 趙小飛

作為裝機(jī)量最大的智能終端操作系統(tǒng)，安卓系統(tǒng)每一次更新都會(huì)受到業(yè)界高度關(guān)注。2021年10月，谷歌正式發(fā)布了最新的安卓12操作系統(tǒng)，其中一個(gè)亮點(diǎn)是支持5G網(wǎng)絡(luò)切片。這一功能對(duì)于智能手機(jī)來說是一個(gè)突破性的進(jìn)展，對(duì)帶動(dòng)5G To C（5G消費(fèi)者應(yīng)用）產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)具有重要意義。

支持5G網(wǎng)絡(luò)切片的兩種方式

谷歌在2021年10月的一次聲明中提到，安卓12操作系統(tǒng)將支持5G網(wǎng)絡(luò)切片，提供兩種網(wǎng)絡(luò)切片方式：

第一種是面向企業(yè)擁有的手機(jī)，將通過這些企業(yè)的移動(dòng)運(yùn)營商所提供的網(wǎng)絡(luò)切片路由設(shè)備發(fā)送和接收的所有數(shù)據(jù)。借助新的安卓12操作系統(tǒng)，運(yùn)營商能夠使用一種新的動(dòng)態(tài)策略控制機(jī)制來管理切片，該機(jī)制稱為用戶設(shè)備路由選擇策略（URSP）。URSP使設(shè)備能夠根據(jù)它們使用的應(yīng)用程序在不同的網(wǎng)絡(luò)切片之間自動(dòng)切換，例如，金融機(jī)構(gòu)工作人員可能需要高度安全的網(wǎng)絡(luò)切片來發(fā)送和接收公司敏感的數(shù)據(jù)，但同時(shí)他們也需要可靠、高吞吐量、低延遲的切片來參加視頻會(huì)議，所以需要URSP能夠進(jìn)行不同切片之間的切換。

第二種方式是在工作配置文件中實(shí)現(xiàn)。多年以來，企業(yè)可以選擇在安卓設(shè)備上創(chuàng)建工作檔案，以用作企業(yè)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的單獨(dú)存儲(chǔ)庫。借助安卓12，企業(yè)可以通過網(wǎng)絡(luò)片將數(shù)據(jù)路由到該存儲(chǔ)庫或從該存儲(chǔ)庫路由數(shù)據(jù)。

安卓12支持5G網(wǎng)絡(luò)切片已進(jìn)行過現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試。谷歌表示此前已經(jīng)與愛立信和諾基亞進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)切片測(cè)試，所使用的智能手機(jī)就是搭載了安卓12的Pixel 6手機(jī)。此前，遠(yuǎn)傳電信也在搭載安卓12操作系統(tǒng)的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)切片切換的試驗(yàn)，該設(shè)備通過URSP實(shí)現(xiàn)切片控制。

眾所周知，安卓操作系統(tǒng)占據(jù)了智能手機(jī)超過80%的市場(chǎng)份額，安卓開啟了對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)切片的支持，意味著5G終端側(cè)支持網(wǎng)絡(luò)切片的壁壘大幅降低。假以時(shí)日，未來新增的5G安卓機(jī)型若都升級(jí)為安卓12，則支持5G網(wǎng)絡(luò)切片的智能終端數(shù)量將大幅上升。

支持網(wǎng)絡(luò)切片對(duì)5G消費(fèi)端的意義

此前，對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片的研究更多聚焦于行業(yè)應(yīng)用，業(yè)界也推進(jìn)了大量網(wǎng)絡(luò)切片賦能行業(yè)應(yīng)用的試點(diǎn)，形成5G To B（5G產(chǎn)業(yè)應(yīng)用）的模式。而對(duì)于搭載安卓12操作系統(tǒng)的智能手機(jī)來說，支持網(wǎng)絡(luò)切片則意味著消費(fèi)端能夠直接體驗(yàn)到5G網(wǎng)絡(luò)切片帶來的新體驗(yàn)，讓網(wǎng)絡(luò)切片這一創(chuàng)新能夠賦能大量個(gè)人用戶，形成B2C和B2B2C的模式?？偨Y(jié)起來，其帶來新的變化體現(xiàn)在以下方面。

一是讓普通公眾真正感受到5G時(shí)代的到來。工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2022年3月底，我國已建成5G基站達(dá)155.9萬個(gè)，5G移動(dòng)電話用戶達(dá)4.03億戶。然而，大多數(shù)老百姓并未感受到5G帶來的變化，沒有進(jìn)入5G時(shí)代的感覺，這種現(xiàn)象部分源于當(dāng)前5G智能手機(jī)的功能還不完善。若5G手機(jī)支持切片功能，使用5G手機(jī)的公眾用戶可以通過訂購切片，享受專屬的帶寬、安全性、時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，真正感受到比4G革命性的體驗(yàn)升級(jí)，則公眾對(duì)于5G的感知就非常明顯了。

二是催生更多移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和場(chǎng)景創(chuàng)新。正如4G網(wǎng)絡(luò)商用催生了大量移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)APP應(yīng)用的創(chuàng)新、改變?nèi)藗円率匙⌒幸粯樱?G網(wǎng)絡(luò)切片給手機(jī)用戶專屬和高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用企業(yè)能夠進(jìn)行基于此開展更多創(chuàng)新。目前來看，個(gè)人用戶可以直接購買網(wǎng)絡(luò)切片可用于保障云游戲、在線視頻、直播等服務(wù)的可靠性，這些領(lǐng)域的企業(yè)可以充分借助網(wǎng)絡(luò)切片的優(yōu)勢(shì)，開發(fā)體驗(yàn)更佳、形式更多、內(nèi)容更豐富的業(yè)務(wù)和場(chǎng)景，形成5G時(shí)代新的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)態(tài)。

三是給很多行業(yè)帶來提升高端客戶服務(wù)的新手段。多年來，金融、航空、零售等擁有大量客戶的行業(yè)非常注重客戶服務(wù)水平的提升，如機(jī)場(chǎng)貴賓室、積分換禮品等，尤其是針對(duì)高端客戶，會(huì)通過各種手段提供增值服務(wù)。5G網(wǎng)絡(luò)切片的商用，這些行業(yè)企業(yè)可以訂購切片提供給自己的高端客戶，讓客戶擁有專線的通信服務(wù)。如證券公司可以為高端客戶提供網(wǎng)絡(luò)切片，保障客戶專屬、安全、高速的交易通道和客服專線。

四是增加運(yùn)營商收入。隨著5G商用，5G智能手機(jī)用戶將大幅增加，未來數(shù)以億計(jì)的用戶都將是網(wǎng)絡(luò)切片的潛在用戶。網(wǎng)絡(luò)切片提供專屬通信服務(wù)，當(dāng)然也需要比公共信道更高的資費(fèi)。4G時(shí)代運(yùn)營商To C經(jīng)營的是同質(zhì)化的流量，只能通過流量的規(guī)模收費(fèi)，服務(wù)質(zhì)量也是同質(zhì)化的；而5G時(shí)代To C的網(wǎng)絡(luò)切片是分層分級(jí)的服務(wù)體系，形成分層分級(jí)的服務(wù)質(zhì)量，當(dāng)然收費(fèi)也是分層分級(jí)的。當(dāng)更高等級(jí)資費(fèi)用戶增多時(shí)，運(yùn)營商ARPU值也將提升。

安卓操作系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)切片對(duì)5G生態(tài)意義重大

5G網(wǎng)絡(luò)切片的實(shí)現(xiàn)需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈端到端的成熟，從終端到網(wǎng)絡(luò)都需要做好準(zhǔn)備。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)均需支持，尤其是核心網(wǎng)的部署更為重要，因此實(shí)現(xiàn)5G獨(dú)立組網(wǎng)（5G SA）商用是關(guān)鍵。目前，我國已建成全球最大的5G SA網(wǎng)絡(luò)，三家運(yùn)營商已實(shí)現(xiàn)了5G SA的全網(wǎng)商用，產(chǎn)業(yè)鏈也進(jìn)行了大量網(wǎng)絡(luò)切片的試驗(yàn)，可以說在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，5G網(wǎng)絡(luò)切片已做好準(zhǔn)備。但是，要做到網(wǎng)絡(luò)切片的最終落地，還需要終端側(cè)的協(xié)同，終端側(cè)也要全面支持網(wǎng)絡(luò)切片的功能，因此終端成為5G網(wǎng)絡(luò)切片落地的“最后一公里”。然而，終端側(cè)似乎還未做好準(zhǔn)備，尤其是智能手機(jī)的支持難度更大。

多位5G專家指出，網(wǎng)絡(luò)切片對(duì)于行業(yè)應(yīng)用相對(duì)簡單，因?yàn)樾袠I(yè)終端的應(yīng)用是固定的，需要的切片可能只有1個(gè)。例如，視頻終端只有視頻監(jiān)控這一個(gè)功能，因此只需要一個(gè)切片，這樣行業(yè)終端就可以把標(biāo)識(shí)固化在終端硬件上。

然而，智能手機(jī)是復(fù)雜的，其復(fù)雜性在于用戶的應(yīng)用是很多樣的，有游戲、高清視頻、直播、社交等需求，終端要識(shí)別用戶的各類應(yīng)用，并把應(yīng)用標(biāo)識(shí)上報(bào)給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，以形成不同的切片保障。而且每一類應(yīng)用對(duì)于速率、時(shí)延、可靠性等要求都不一致，因此復(fù)雜度就大幅提升，對(duì)于芯片、操作系統(tǒng)的要求也更高。5G智能手機(jī)支持網(wǎng)絡(luò)切片，需要打通操作系統(tǒng)、基帶芯片、應(yīng)用程序三方，這樣才能實(shí)現(xiàn)終端側(cè)切片和網(wǎng)絡(luò)側(cè)切片匹配。

中國移動(dòng)、中國聯(lián)通聯(lián)合業(yè)界多家企業(yè)發(fā)布了《5G智能終端切片白皮書》中提出：“對(duì)終端而言，切片作為一種全新的業(yè)務(wù)能力，在現(xiàn)有終端系統(tǒng)中尚未被支持，因此終端切片的能力設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，對(duì)終端應(yīng)用、終端操作系統(tǒng)、終端通信協(xié)議等都有影響。其中，對(duì)于操作系統(tǒng)的影響和挑戰(zhàn)最為顯著，終端操作系統(tǒng)尚不支持URSP是最大的痛點(diǎn)和壁壘之一。”

白皮書提出，切片特性在終端系統(tǒng)架構(gòu)上主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式：一是調(diào)制解調(diào)中心化方案，即業(yè)務(wù)屬性與網(wǎng)絡(luò)切片的匹配過程等在調(diào)制解調(diào)器中實(shí)現(xiàn)；二是操作系統(tǒng)中心化方案，即業(yè)務(wù)屬性與網(wǎng)絡(luò)切片的匹配過程等在操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。

安卓12操作系統(tǒng)支持5G網(wǎng)絡(luò)切片，是典型的操作系統(tǒng)中心化方案。與調(diào)制解調(diào)中心化方案相比，安卓操作系統(tǒng)擁有超過80%終端覆蓋率，且操作系統(tǒng)升級(jí)更為方便，在支持智能手機(jī)快速實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)切片過程中作用更為明顯?？梢哉f，安卓12操作系統(tǒng)支持5G網(wǎng)絡(luò)切片將成為5G網(wǎng)絡(luò)切片向To C領(lǐng)域延伸的一個(gè)“里程碑”式事件。