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  • 5G网络技术面临十大挑战

    2020年1月9,中华首股5G专业公布,推动5G相关产业加速发展。面向未来,中华工程院院士邬贺铨以为,5G是一次网络技术之革命,引入了众多过去没有大规模使用的网络技术。

    笔者:中华电子报 来源:当日第一| 2020-01-14 14:38

     

    2020年1月9,中华首股5G专业公布,推动5G相关产业加速发展。面向未来,中华工程院院士邬贺铨以为,5G是一次网络技术之革命,引入了众多过去没有大规模使用的网络技术。

    副5G网络技术构架看,底层传统的传导承载网SDH在发生变化;三层网络是IP层,此前是不面向连接的,因为5G要考虑引入IPv6,可能会使用网络第二层的本能交换;二层也不会照搬以前的网络,而是采取基于以太网的TSN(时光敏感网络)。网络切片、SDN(硬件定义网络)、NFV(网络功能虚拟化)、产业化定型小区、他家中心网等新技术,都市在5G网络中运用。

    邬贺铨表示:“5G专业很出色,但网络现实很骨感。”并将由于新技术引入带来的技艺挑战归纳为十项。

    1.硬件定义网络的挑战

    第一,硬件定义网带来挑战。互联网建立以来,IP基本是分组的,但是是现代化连接的。每个IP包独立写入,而且走之门路也可能不一样,虽然都是副A到D,但实际上它们各自为战。因为在互联网初期网络不安宁,以包为单位传输,即便某个包丢了,只要重传这个包,而不需要一大半重传,但这种做法牺牲了频率。

    5G官方基于IPv6贯彻选路也会带来挑战,因为IPv6地点不仅仅用来定义终端的岗位和终端的位置,还定义了路由,这样的功利能保证低时延和高可靠,这是5G所期待做到的,但是其中明显也有挑战。

    SDN贯彻了传送与掌握分离,实际上把无连接变成面向连接。其一里面利用网络操作系统集中管理网络,基于大数量和必发娱乐手机版为每一个作业流计算出头到头的路由,而且将路由信息嵌入到原节点的IPv6推而广之报头,并原路径传递到各重点,中间节点只需转发而无需选路,合同低时延转发。

    虽然现在可望通过SDN对一切工作流和一切节点都实时优化,但广大网络、低时延响应的多目标优化是个问题。算出来的路由业务不断在变,网络资源不断在变,算出来的路由可能冲突不收敛。一种办法是把SDN人均几级,成分区域选择SDN。这就是说,资本区域没问题,但是跨区域之路由需要SDN之间交换业务流和网络资源数据,贯彻上平添了复杂性。另一种办法,只对一部分业务流按面各接入转发,其它工作流还得回到无连接方式处理。

    2. 网络功能虚拟化的挑战

    风的风机是专用硬件、专用软件,风路由器也是专用硬件、专用软件,装备是改不了之,它们在网络架构中的工作层级也是原则性的。而5G为了工作的灵活性,要求网络设备有不同之力量,NFV(网络功能虚拟化)的主旋律是硬件通用、硬件可以定义,当然这很出色。

    NFV虽然提高了网络利用效率,但时延低了。NFV采用的大前提是对全局的工作流和网络资源数据都要精准地获得,SDN跟NFV同时操作,很难避免网络资源没有冲突。网络设备的“白盒化”趋势也存在问题,与专用设备相比,白盒化的时延可能要更大。而且网络绝对不可能一角全部变成“白盒”,年产量是做不了“白盒化”的,年产量和“白盒”客流两者共存于一个网络中,NFV的功力能体现吗?这也是一番挑战。咱们要考虑是否真的要点把网络全部都成为NFV扮演做。

    3. 网络切片的挑战

    按业务逻辑需求能够组成不同之网络切片,其中至少分三大类:提高移动宽带、高可靠低时延、大连接。

    穿过网络切片管理为每一个作业组织形成一个VPN(编造专用网络),这是一番奇异好的想法,但实际上是有问题的。例如北京的畅通,送公交车早高峰、晚高峰一枝专用公交车道,如果建了5G后对一切工作都用专用车道。汽车有公交车车道,面包车有大客车车道,轿车有小轿车车道,对机动车、内燃机能这样做到吗?如今全链路的VPN很难。

    5G想把这种网络切片向大客户开放,由客户发现、慎选、浮动和保管VPN,送大客户提供按需实时动态调整之权益,但VPN并未能兑现跨运营商。优点的措施是只是对时延、丢包率、可靠性有比较严格的工作提供网络切片,跟现有4G网络的VPN相比之下,5G的VPN可以临时提供。另外,要考虑以用户价值为骨干、按服务质量计费的全封闭式,而不是按流量为单位的计费模式。

    4. SBA的挑战

    SBA(基于服务系统)可以行使5G工作是开放的。过去移动网的商谈是专用、封闭的,如今为了适应未来工作需求都把协议互联网化,如此一来,现有互联网上的许多用到可以直接移植到5G,这是好事,但是带来一个问题。

    第一,类似SBA这种业务开放的思维30年前电信网就有。而如今网络流量更大,题材也更大了。原本运营商的网络是没收的,如今的网络安全事件极少听到运营商网络被哪个黑客木马攻击瘫痪了。为什么?因为他是没收的,不是通用的,特别是运营商的网络协议是专用的。SBA使网络和工作是开放的,协和是适用的,可以说5G比4G具有更有宏伟的网络信息安全风险。

    这并不是说5G不安全,但为了5G工作的灵活性我们要承担这种不安全会带来的风险,其一过程不会是顺利的。

    5. 竞争性计算的挑战

    5G使用边缘计算是希望把计算能力下沉到边缘,竞争性负责处理对时间敏感的多寡,并且过滤掉那些数据再上到中心云。按IDC的预测,前途会有超过50%的多寡会在创造性层处理,而两级云的资金只是单级云之39%,还要省钱,当然这是一番善。

    必发娱乐登入的一部分能力下沉,存储和内容分发能力下沉,能够适应低时延、很快处理,但是边缘云颗粒度到什么程度?下沉到什么程度?是副沉到每一个DU遍布单元,还是下沉到CU集中单元,还是下沉到更高一点之阶段?竞争性计算的密集度怎样选择,这是一番挑战。

    竞争性计算不是固定的系统性云,例如汽车一会儿接到这个基站,说话在那个基站,如果边缘计算是诞生在基站里,这就是说边缘计算的线就要不断地变,这产生了建设性计算之间的通信,这种通信究竟通过中心云沟通,还是边缘云与语言性云之间关系,如今没有很好的研讨。而且边缘云与语言性云之间的关联,要求有恢宏之网络开发,会引入时延。

    6. 精准同步的挑战

    不论NFV还是SDN,要同一时间收集所有节点报上来之多寡都应当是同样的,如果时间同步不精准,得出去的多寡就不规范。这会儿基于不准的多寡做出来的裁决更糟糕。

    过去电信网用之是IEEE1588做时间同步。1588只是能满足5G的同步需求?按照目前的主意,时光之同步并不精准,因为算出来的年华相差不断地在变,可能将来5G对时间同步有新的要求。

    7. 营业支撑的挑战

    5G的营业支撑系统,不仅仅包括传统网络的故障管理、配置管理、告警管理、性能管理,还要包括NFV的治本,什么时候网元当路由器、成像机,什么时候当交叉链接用。随着业务流的转移,同一时间,网元对某个业务流是路由器,对另外一个作业流又是交换机,这是变的。

    而且网络切片也在变,工作来了要切片,工作走了要撤销,这是变态的。网管如果还是像以前那样靠人工在网络范围管理是第一不可能了,如今必须要信令来管,配以一个很复杂的编辑器来计划网元和工作构成。全网如果做一个OSS会是异样复杂的,而且这么大的网络处理能力和处理时延怎样满足要求?OSS可以分级管理,但跨区、跨OSS来协商,这也是一番很大的挑战。

    8. 车联网的挑战

    车联网被认为是5G的要害应用场景,5G在接入网和核心网两个地方都考虑了低时延的主意,但是面向个人通信的东西与面向车联网有很大的不同。群众网的私房通信平均要经过十多个重点,而车联网的通信就是一两跳。在多跳环境下,对左右时延表现突出的NFV、网络切片、SRv6在车联网场景下并不显优势。

    风的私房通信在交接接是点对点的措施,如今车联网在V2V的面貌下是点到多线、多线到多线方式,甚至是广播方式,名将增长频率安排的题目,难以采用。万般无奈用D2D联网,那就借助V2N2V,时延就会略有增长。

    面向群众的通信所发送的消息是主叫方主动的,被叫方也是已知的;而车联网中每一辆车发送的消息并不受车主所控。5G支持增强移动宽带、高可靠低时延和广大覆盖大连接的网络技术在车联网环境下其职能还值得研究。

    5G虽然比4G更适于车联网,但这些艺术在车联网并没有实际发挥出作用,故此要看过年3岁首车联网的正式做成什么样。

    如今中国有13个直连点,承担连接全国30个自治州,局部区要出省连接,比如说贵州的服务业和联通、移步互联,要通过重庆直连点才能沟通。如果车联网还是用这种直连点,都市就会撞车。车联网就要求直连点要在资金城。

    9. 5G大连接的挑战

    5G支持1平方公里有100万个物联网设备连接,每个物联网设备怎么样接入呢?如果所有终端接入都要认证,一度一个认证肯定不行,这是个问题。大连接也未能慢,一些传感器可以慢一点,但车联网要快。mMTC要每个终端有安全算法和协商,但是安全算法要简单,否则就会增加时延,又要安全又简单,这本身是有难度的。

    去了uRLLC的终极本身要高可靠。过去用之是贺卡,如今这么大量之物联网终端,要用什么办法管理?5G来了,在物联网的认证、安全、标识和地位上,都有新的挑战。

    10. 5G集团专网的挑战

    运营商的网络主要是面向消费者设计的。5G利用的TDD分立式,在同一个频道上既有上行数据又有下行数据,顾客采取一般下行多,上流传少,是不对称的,飞行与下行用频率的采取七三开。而面向工业应用,大多数环保传感器上流传消息多,飞行发视频,下行接受网络指令,这是倒的三七开。如果都在运营商网络上有两个不同配置,他要产生干扰,因为要挑选不同之载频。

    面向工业应用,集团要做专网投资,贯彻灵活调度和网络安全,这都是好之。题材是要求电信管理机关送他发放专用频率,如今拉美已经预留了76MHZ送5G专网用,瑞典分配了100MHZ,大同商飞等企业也提出建5G专用网。

    绝大多数企业可能会找运营商公网解决TDD内外配置不对称的题材,这是要求考虑的题材。

    邬贺铨说,5G是网络新技术的集中体现,除了上述十大网络挑战,他发展还面临频谱资源、站址选择、网络安全的挑战。5G与物联网、必发娱乐登入和必发娱乐手机版融合发展,催生新业态,但也带来了封建社会影响隐私保护法律适用上的新风险,故此在5G开拓进取官方,要下技术、管理、法制等方面逐步完善,推动5G使用。

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    【义务编辑: 张燕妮 TEL:(010)68476606】

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