大唐電信集團陳山枝：如何實(shí)現中國“5G引領(lǐng)”的戰略目標

　　NFV由電信運營(yíng)商聯(lián)盟提出，是一種軟件與硬件分離的架構，通過(guò)IT虛擬化技術(shù)，采用產(chǎn)業(yè)界標準的服務(wù)器、存儲設備和交換機等硬件基礎設施，通過(guò)加載軟件實(shí)現功能重構和網(wǎng)絡(luò )智能編排，以降低設備成本、加快網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)的部署速度，改變過(guò)去由專(zhuān)用硬件設備來(lái)部署的被動(dòng)局面。

　　由此可見(jiàn)，SDN和NFV具有很強的互補性，盡管兩個(gè)概念和解決方案可以融合應用，但是并不相互依賴(lài)。SDN控制網(wǎng)絡(luò )的動(dòng)態(tài)連接，NFV實(shí)現靈活的網(wǎng)絡(luò )功能，SDN和NFV可以互為使能。

　　多種類(lèi)型的業(yè)務(wù)和多樣化的通信場(chǎng)景對5G網(wǎng)絡(luò )提出了多樣化的性能需求，而這些多樣化的性能需求顯然無(wú)法通過(guò)統一的網(wǎng)絡(luò )架構來(lái)保證。5G需要支持多種不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)，對應的應用場(chǎng)景差異很大，如mMTC的海量連接物聯(lián)網(wǎng)，cMTC的低時(shí)延、高可靠的車(chē)聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用等，其安全性的要求也不相同。5G將基于SDN和功能重構的技術(shù)設計新型網(wǎng)絡(luò )架構，提高網(wǎng)絡(luò )面向5G復雜場(chǎng)景下的整體接入性能;基于NFV按需編排網(wǎng)絡(luò )資源，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )切片和靈活部署，滿(mǎn)足端到端的業(yè)務(wù)體驗和高效的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)需求。5G的NFV將從核心網(wǎng)向無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)推進(jìn)，但如何有效實(shí)現無(wú)線(xiàn)資源虛擬化還需深入研究。

　　5G網(wǎng)絡(luò )需具備虛擬化切片的能力，使得每個(gè)網(wǎng)絡(luò )切片能夠適配不同的業(yè)務(wù)和通信場(chǎng)景，以提供合理的網(wǎng)絡(luò )控制和高效的資源利用。網(wǎng)絡(luò )切片是指將物理網(wǎng)絡(luò )通過(guò)虛擬化技術(shù)分割為多個(gè)相互獨立的虛擬網(wǎng)絡(luò )。每個(gè)網(wǎng)絡(luò )切片中的網(wǎng)絡(luò )功能可以在定制化的裁剪后，通過(guò)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò )功能編排形成一個(gè)完整的、實(shí)例化的網(wǎng)絡(luò )架構。通過(guò)為不同的業(yè)務(wù)和通信場(chǎng)景創(chuàng )建不同的網(wǎng)絡(luò )切片，使得網(wǎng)絡(luò )可以根據不同的業(yè)務(wù)特征采用不同的網(wǎng)絡(luò )架構和管理機制，包括合理的資源分配方式、控制管理機制和運營(yíng)商策略，從而保證通信場(chǎng)景中的性能需求，提高用戶(hù)體驗以及網(wǎng)絡(luò )資源的高效利用。

　　軟件定義與可編程的優(yōu)點(diǎn)是能感知環(huán)境與業(yè)務(wù)、提供基于場(chǎng)景的業(yè)務(wù)和應用、方便網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放。但同時(shí)，SDN和NFV帶來(lái)了5G網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)運維的新問(wèn)題。5G采用通用硬件平臺，帶來(lái)了比傳統專(zhuān)用通信硬件的低可靠性問(wèn)題，與5G服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等的高可靠性矛盾。因此，還需進(jìn)一步研究如何提高在通用硬件平臺上實(shí)現電信協(xié)議的可靠性，如容錯系統設計。

　　4.2 動(dòng)態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò )

　　在傳統的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )中，網(wǎng)絡(luò )部署、運維等基本依靠人工的方式，需要投入大量的人力, 給運營(yíng)商帶來(lái)巨大挑戰。SON是在網(wǎng)絡(luò )中引入自組織能力(網(wǎng)絡(luò )智能化)，包括自配置、自?xún)?yōu)化、自愈合等, 實(shí)現網(wǎng)絡(luò )規劃、部署、維護、優(yōu)化和排障等各個(gè)環(huán)節的自動(dòng)進(jìn)行, 最大限度地減少人工干預，降低成本、提高效率。

　　從第3節得知：5G 將是融合、協(xié)同的多制式共存的異構網(wǎng)絡(luò )。從技術(shù)上看, 將存在多層、多類(lèi)型無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的共存, 導致網(wǎng)絡(luò )結構非常復雜。各種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)內部和各種覆蓋能力的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間的關(guān)系錯綜復雜，特別是超密集組網(wǎng)的引入，導致無(wú)線(xiàn)參數的急劇增加，網(wǎng)絡(luò )的部署、運營(yíng)、維護將成為一個(gè)極具挑戰性的工作。為了縮短建設周期、降低運營(yíng)維護復雜度和成本，未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò )需要SON功能, 能統一實(shí)現多個(gè)異構無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)、多種覆蓋層次的聯(lián)合自配置、自?xún)?yōu)化、自愈合。

　　4.3 移動(dòng)邊緣內容與計算

　　筆者認為，5G的移動(dòng)內容云化有兩個(gè)趨勢：從傳統的中心云到邊緣云(即移動(dòng)邊緣計算)，再到移動(dòng)設備云。

　　由于智能終端和應用的普及, 使得移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的需求越來(lái)越大, 內容越來(lái)越多。為了加快網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)速度, 需要將內容存儲和分發(fā)能力下沉到無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)中，基于對用戶(hù)的感知，按需智能推送內容，提升用戶(hù)體驗。因此，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中采用內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )(content delivery network，CDN) 技術(shù)成為自然的選擇，即無(wú)線(xiàn)基站增加計算與存儲能力，構成了分布式CDN，就是移動(dòng)邊緣內容與計算(MECC)。MECC還可以開(kāi)放實(shí)時(shí)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )信息，為移動(dòng)用戶(hù)提供個(gè)性化、上下文相關(guān)的體驗。MECC適合應用于新興的智能應用，如增強現實(shí)、移動(dòng)辦公、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)游戲等。

　　在移動(dòng)社交網(wǎng)絡(luò )中，通常流行內容會(huì )得到在較近距離范圍內的大量移動(dòng)用戶(hù)的共同關(guān)注。同時(shí)，由于技術(shù)進(jìn)步，移動(dòng)設備成為可以提供剩余能力(計算、存儲和上下文等)的“資源”，可以是云的一部分，即形成池化的虛擬資源，從而構成移動(dòng)設備云。

　　4.4 安全可信的網(wǎng)絡(luò )空間

　　5G提供數據、連接和基于場(chǎng)景的服務(wù)，人、物與網(wǎng)絡(luò )高度融合的場(chǎng)景化時(shí)代即將來(lái)臨?，F實(shí)空間與網(wǎng)絡(luò )空間交織發(fā)展，安全成為支撐5G健康發(fā)展的關(guān)鍵要素。

　　面向信息消費、工業(yè)生產(chǎn)、互聯(lián)網(wǎng)金融、教育醫療、智能交通和公共管理等典型應用場(chǎng)景，5G網(wǎng)絡(luò )需要提供安全可靠的網(wǎng)絡(luò )通信和服務(wù)平臺，并能夠保護用戶(hù)隱私，同時(shí)支持國家和社會(huì )維護網(wǎng)絡(luò )空間秩序。在傳統接入安全、傳輸安全的基礎上，5G需要實(shí)現網(wǎng)絡(luò )空間與現實(shí)空間的有效映射，提供滿(mǎn)足不同應用場(chǎng)景的多級別安全保證，網(wǎng)絡(luò )實(shí)體自身具備安全免疫能力，構建安全可信的網(wǎng)絡(luò )空間。

　　大唐電信發(fā)布的5G網(wǎng)絡(luò )安全白皮書(shū)分析了未來(lái)5G移動(dòng)寬帶系統的一些典型應用場(chǎng)景，站在用戶(hù)、網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)平臺提供者、社會(huì )和政府的不同角度分析了5G的安全需求;提出了5G網(wǎng)絡(luò )安全的3個(gè)核心要素：身份可信、網(wǎng)絡(luò )可信和實(shí)體可信，并對主要的安全技術(shù)方向進(jìn)行了研討。