鄔賀銓?zhuān)?G的兩大關(guān)鍵技術(shù)是網(wǎng)絡(luò )重構和云化

　　在5G網(wǎng)絡(luò )中，我們會(huì )面臨不同的業(yè)務(wù)需求，而傳統的物理設備我們網(wǎng)絡(luò )物理設施是無(wú)法根據這些業(yè)務(wù)來(lái)配置的，網(wǎng)絡(luò )切片則是關(guān)鍵技術(shù)。

　　中國工程院院士：鄔賀銓

　　4月17日，在2017全球未來(lái)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展峰會(huì )上，中國工程院院士鄔賀銓現場(chǎng)發(fā)表了演講，并講述了未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的展望和5G商用面臨的一些問(wèn)題。

　　鄔賀銓強調，從長(cháng)遠來(lái)看，5G的網(wǎng)速要達到100M，蜂值速率要到100G，流量密度要提高100倍。而要實(shí)現這一目標，需要滿(mǎn)足兩個(gè)條件：

　　一、網(wǎng)絡(luò )重構，運營(yíng)商則需要考慮空口和網(wǎng)絡(luò )的適配，要提供差異性的服務(wù)，進(jìn)一步開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )能力。

　　二、云化，應根據不同的業(yè)務(wù)實(shí)行因地制宜，需要采用云集中處理，霧計算、霾計算分級處理的方式。

　　他認為，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )有超高移動(dòng)性的業(yè)務(wù)、超寬帶業(yè)務(wù)、大規模的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，而這些對帶寬、對實(shí)驗、對資源的需求都是不同的，傳統的物理設備我們網(wǎng)絡(luò )物理設施是無(wú)法根據這些業(yè)務(wù)來(lái)配置的，而網(wǎng)絡(luò )切片就是關(guān)鍵技術(shù)。

　　對于未來(lái)，鄔賀銓還指出到2020年，業(yè)界可以爭取實(shí)現80%的功能軟件化，利用云和虛擬化、軟件化、切片化來(lái)實(shí)現整個(gè)網(wǎng)絡(luò )智能化的重構。

　　以下是鄔賀銓院士的演講實(shí)錄，筆者做了不改變原意的編輯：

　　尊敬的各位領(lǐng)導、各位專(zhuān)家、各位來(lái)賓、大家早上好。剛剛休息的時(shí)候有記者問(wèn)我，5G跟未來(lái)網(wǎng)絡(luò )什么關(guān)系?我說(shuō)5G不是未來(lái)網(wǎng)絡(luò )，但是跟未來(lái)網(wǎng)絡(luò )有關(guān)。未來(lái)網(wǎng)絡(luò )它的覆蓋范圍不僅有無(wú)線(xiàn)還有有線(xiàn)，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )希望更大，應用范圍更廣。5G在2020年商用，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )可能比這個(gè)時(shí)間還要晚。

　　這是5G的標準化時(shí)間表，商用時(shí)間應該是2020年。今年12月份3GPP完成非獨立標準5G空口化，而且要完成5G網(wǎng)絡(luò )架構化。對美國、日本、韓國來(lái)講，他們希望把5G用在寬帶有線(xiàn)接入上。到明年8月份會(huì )有新的標準化，還有正常移動(dòng)寬帶等場(chǎng)景，到2019年9月份全部適應5G要求。這是講標準化過(guò)程，標準化過(guò)程是瞄準5G商用時(shí)間表。

　　眾所周知，我們經(jīng)歷第一代移動(dòng)通信(1G)，以蜂窩小區，GSM，根據時(shí)間不同以區分。目前，中國移動(dòng)通信占了中國4G市場(chǎng)的60%，而現在5G都開(kāi)始了。那么，如果說(shuō)1G面向個(gè)人通信，5G則面向產(chǎn)業(yè)和社會(huì )的管理應用，比如說(shuō)三維電視、可穿戴設備、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機器人、智慧城市等。

　　據國際電信聯(lián)盟觀(guān)點(diǎn)，5G業(yè)務(wù)分別是50M和100M，5G比4G的網(wǎng)速提升了10倍，無(wú)線(xiàn)接口從10秒提升到1毫秒，連接密度提高到10倍，能效提高100倍，可以做到20個(gè)G。怎么提高移動(dòng)性能?網(wǎng)絡(luò )流量有幾個(gè)因素構成，如增加天線(xiàn)數等等，所以可以看到大規模天線(xiàn)，超密集主網(wǎng)對應上面的網(wǎng)絡(luò )容量公式，除此之外還有各種各樣的無(wú)線(xiàn)技術(shù)需要支持。

　　我們今天的主題是未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的峰會(huì )，更多的是關(guān)注網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。所以我們來(lái)看網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的5G業(yè)務(wù)跟現有的固網(wǎng)業(yè)務(wù)有什么差異?多帶寬，連接更復雜，連接大規模物聯(lián)網(wǎng)，這里需要有足夠的復雜性，正常服務(wù)的可信性，減少端到端的復雜性。此外，對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )需要優(yōu)化，數據可編程，另外還有保證能效，實(shí)現綠色化，增加身份管理，還有多數據接入，扁平化和運行維護。所以目前固網(wǎng)的很多業(yè)務(wù)需求，還不能滿(mǎn)足5G業(yè)務(wù)的一些需要。

　　5G有兩大需求：網(wǎng)絡(luò )重構、云化

　　5G有兩大方面的需求。

　　1、網(wǎng)絡(luò )重構

　　一方面是支撐指標，要實(shí)現網(wǎng)速100M，蜂值100G，流量密度提高100倍。在這樣的要求下面，對5G接入網(wǎng)和核心網(wǎng)都需要改造，要有更靈活的網(wǎng)絡(luò )架構，要實(shí)現無(wú)線(xiàn)資源優(yōu)化，另外除了云計算以外，還要有移動(dòng)邊緣計算，控制用戶(hù)面和控制面分離，要犧牲移動(dòng)管理。從運營(yíng)商來(lái)看，也有很多需求。一個(gè)空口跟網(wǎng)絡(luò )要結合，就要獨立發(fā)展，要提供差異化的服務(wù)，網(wǎng)絡(luò )能力要開(kāi)放，所以歸結為要犧牲網(wǎng)絡(luò )切片和能力開(kāi)放，當然基礎設施會(huì )用到SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò ))和大數據。

　　5G網(wǎng)絡(luò )架構可以分兩大方向，首先要模塊化功能視圖，從兩方面來(lái)規范。另外主網(wǎng)設計是平臺性的，基于NFV和SDN的，實(shí)際上網(wǎng)絡(luò )技術(shù)要多種多樣，包括網(wǎng)絡(luò )切片、移動(dòng)邊緣計算、網(wǎng)絡(luò )功能重構、控制承載分離、新型移動(dòng)性管理、多梳理接入以及網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放。

　　拿扁平化舉例。這里2G、3G左邊有一個(gè)基站，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )控制器，SDN/NFV，另外還有一個(gè)分組網(wǎng)關(guān)功能，到4G我們已經(jīng)做了一些減化，再上去是SG，S到SSG，然后到4G在5G再減化，直接到EPC，ECP是增強的核心網(wǎng)，可以看到網(wǎng)絡(luò )進(jìn)一步扁平化?，F在移動(dòng)網(wǎng)也想IP化，實(shí)際上移動(dòng)網(wǎng)是獨立的，通過(guò)隧道，通過(guò)網(wǎng)關(guān)才能連到互聯(lián)網(wǎng)，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )扁平化直接上到互聯(lián)網(wǎng)，使網(wǎng)絡(luò )進(jìn)一步實(shí)現扁平化。扁平化目的是為了減少實(shí)驗，適應寬大流量。另外傳統的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )基站控制器，還有MMSC，SNGSN。傳統的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)從2G到3G，走的是電路交換，到PSPN，數據走的分組召喚，通過(guò)分組網(wǎng)絡(luò )上到互聯(lián)網(wǎng)，也就是說(shuō)不是純IP?，F在到4G發(fā)展到EPC(就是說(shuō)這個(gè)沒(méi)有走電路召喚)，未來(lái)5G純IP化更確定?，F在EPC實(shí)際上仍然是按設備中上分類(lèi)，SGW是網(wǎng)關(guān)，然后有任務(wù)服務(wù)器，還有一些跟用戶(hù)屬性、計費有關(guān)的單元。在每個(gè)垂直里頭有用戶(hù)面和垂直面沒(méi)有分開(kāi)，未來(lái)5G很可能走到NGC，下一代的核心網(wǎng)是分層?？梢钥吹接覉D是水平分開(kāi)，用戶(hù)面和控制面分開(kāi)，上面還有應用管理和一些業(yè)務(wù)管理，未來(lái)核心網(wǎng)不但純IP網(wǎng)絡(luò )，還要做到控制面和用戶(hù)面的分離。

　　2、需要云化

　　另一方面，5G網(wǎng)絡(luò )要云化。過(guò)去，云化就是把基站能力做的很強?，F在有些能力上到云端去，通過(guò)云端來(lái)集中處理。5G云化需要有接入的云還有控制的云，從而實(shí)現網(wǎng)絡(luò )資源的集約化管理，能夠更好調動(dòng)網(wǎng)絡(luò )資源。這里包括將來(lái)支持SDN和NFV。5G出來(lái)不等于現有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )淘汰。如何實(shí)現多個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )協(xié)同，也需要利用云的能力來(lái)處理。

　　除了云化以外，我們剛才說(shuō)很多東西要集中到云。在移動(dòng)通訊上，我們發(fā)現有些時(shí)候不能把所有東西都集中到云。如果所有處理都上到云端，路程比較長(cháng)，對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和車(chē)聯(lián)網(wǎng)，我們希望是一個(gè)低毫秒的過(guò)程。什么東西都放到云端再處理再回來(lái)，這個(gè)時(shí)間很長(cháng)。如虛擬現實(shí)、增強現實(shí)，往往需要20G的帶寬才能夠有好的體驗，而且反應要比較快，如果把VR、AR處理都放到云端，這樣處理起來(lái)就會(huì )占用了核心網(wǎng)絡(luò )帶寬。此外，視頻業(yè)務(wù)要求我們希望節約核心網(wǎng)絡(luò )的帶寬，并做到就近處理?，F在IBM提出在云計算上面還有霧計算，也就是說(shuō)霧比云更靠近地面，更可以靠近處理。但是，按我的想法這還不夠，應該要在基站上，到交換網(wǎng)中間處理，目前在其底下處理還沒(méi)有人起名字，我稱(chēng)它為“霾計算”。

　　所以未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )需要云集中處理，同時(shí)也需要霧計算、霾計算分級處理，根據業(yè)務(wù)不同因地制宜。