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大咖论道:5G和未来网络融合发展是大势所趋

2016-04-28 14:10:41 来源:人民邮电报

  原标题:听大咖论道5G和未来网络

  随着现有网络在可扩展性、安全性、移动性、能耗和服务质量等方面面临的巨大挑战,依靠增加带宽和渐进式改进已经无法满足未来发展的需求。在此背景下,未来网络已逐渐为全球所关注。与此同时,从5G发展看未来网络的变革也是目前业界关注的焦点,为此未来移动通信论坛日前举办“5G和未来网络国际研讨会”召集业界产、学、研各领域大咖,从社会经济影响、国家战略、技术发展路径等多个角度共同探索未来网络。我们也试图通过梳理这些大咖们的观点,在心中勾画出一副更清晰的未来图景。

  5G定义

  大咖说“唔知”

  5G在粤语里和“唔知”谐音,但参加“5G 和未来网络国际研讨会”的产、学、研各界“大咖”们却表示,这并不仅仅是读音上的巧合,目前对于什么是5G,他们的确“不知道”。但是,他们却知道5G需要什么,这些“需要”也正成为走向5G的过河石。

  中国工程院院士邬贺铨认为,我们走过了1G、2G、3G、4G、5G。前面几代都有一个空口技术作为标志,现在5G却比较难用一个完全的多址技术来概括。

  虽然现在还没有人能清晰地定义5G,但根据这些需求,邬贺铨给出了为了迎接5G,我们需要做的准备工作。

  邬贺铨说,未来网络,目前提出来的包括数据感知网、命名数据网、内容中心网、软件定义网、面向服务网等。这些网络可分为两大类,一类是基于位置的,另一类是基于ID,即基于内容。也就是通过一种灵活的方式,能够把位置、内容、用户这些资源合理地调度。这个是5G跟未来网络的一个结合点。

  软件定义网络(SDN)现在看来可以比较早的投入到5G应用。未来资源调配是希望把网络控制功能集中,成为网络操作系统,然后再把各种各样的应用集中,通过软件来控制,做到资源的有效调配。光有SDN是不够的还需要通用的硬件来实现。

  另外,集中的无线接入网。传统的移动通信具有潮汐效应。我们希望在未来资源可以调度。未来的5G网络应当是集中的、合作的、云的、绿色的,这样做不但资源可以共享,能耗也可以大大节约。

  5G的出现不会把所有现有的移动网络取代,一开始还是多个网络并存。思科去年年底预测,全球移动通信流量的51%被分流到WiFi网络上。5G时代这个量还要更大。所以,随着5G的发展,超高速、超宽带的无线局域网也需要同时出现。

  另外,5G需要支持物联网,这种情况下需要大量的地址,IPv6显然是一个必需的选择。所以,5G会推动IPv6的发展,反过来IPv6也支持了5G的发展。

  最后,5G不仅仅是需要新的无线接口技术,而且还需要新的网络技术。5G网络需要跟现有的网络、固定网络融合。因此,我们面向未来固网的一些技术也需要适应5G网络的需要,5G本身也需要跟现有环境结合。

  5G相对已有的移动通信技术更加注重用户需求,力求为用户带来全新体验。东南大学教授尤肖虎认为,首先,5G的关键技术指标需求包含了和用户体验有关的一些指标,比如说用户体验的平均速率、端到端的时延。其次,5G将给用户带来新的体验。比如3D、虚拟现实、交互式游戏,甚至是全息手机,将来在5G上都会有体现。将来的手机可能和现在的手机相比在运用能力上有一个很大的提升。第三,人与人的通信拓展到人与物的通信和物与物的通信,包括车联网、工业互联网等等。整体来说,未来5G的应用会迈上新的台阶,从而进一步改变人类生活工作的方式。

  5G商用

  山远近,路横斜

  如今,包括我国在内,日本、欧盟等很多国家和地区都把2020年定为5G商用的节点。这个时间点让刚刚用上4G的人们感觉5G来得好快,似乎马上就要到眼前了。但是,听完大咖们的一番介绍,又让人觉得5G一下子遥远了。

  就这一点邬贺铨认为,目前在中国,4G还没有真正完成全部覆盖。我国提出2020年商用5G的目标实际上也跟国际形势有关。按3GPP的标准化进程,2018年有关5G的第一个版本的标准可能才出来,所谓商用不是说简单的基站,还得有终端。所以,邬贺铨理解所谓商用是展示5G的某些性能和功能,并不意味着像现在4G一样每个老百姓手上都可以拿个终端,可以接入,那个目标可能离我们还是很远的。现在很多标准还不是非常明朗。但是,邬贺铨认为,一旦商用,后面的产业发展进程就能够发展得比较快。虽然提出的商用时间太近,对破题工作、对企业的压力太大,但从另一方面看,咬着这个目标,可以促进整个科技资源更好地集中。

  而尤肖虎则是用现在的4G进行举例,他说,4G的第一个版本并不是人们心目中想象的那样,4G的第二个版本才是人们心目中真正的4G。比如传输速率达到10M、20M,而不是几兆速率。到5G,类似问题还会出现,因此,真正的5G在2020年是不可能商用的。但他也补充说,实际上通往5G的道路多种多样,也有些捷径。比如在4G的基础上稍微增加一点东西,天线数一下增加到64或者128,原有的基本构架保留,这也可以称之为5G商用。

  但尤肖虎特别强调,因为我们对5G的愿景过于宏大,这么宏大的场景下,最现实的途径是一步一步地来,可以先实现5G第一个版本,这个版本可能离4G并不遥远。

  5G和未来网络

  融合发展是大势所趋

  未来网络一般是指未来的互联网。实际上在一段时间之内蜂窝移动通信和互联网这两个网的演进是独立进行的。5G时代我们提出一个新的概念是以用户为中心。蜂窝时代是用户跟着基站跑,进哪个基站范围就切到哪个基站,5G时代提出以用户为中心,用户可以将所在位置附近的几个基站的无线资源进行调度。那么,新形势下如何将5G和未来网络融合发展呢?

  中国科学院研究员侯自强认为,今天的网络是一个IP网络,4G网络通过网端接入互联网。未来移动性管理、用户管理、计费、认证、授权一切都是互联网和固网一张网。我们希望向这个网络进行演进。换句话说今天的TCH/IP协议会被ICN的协议来替代。5G时代向信息为中心的网络来过渡,就能够在网络侧打开广阔天地,有利于不同架构网络的融合。真正的5G能够把异构网络融合、ICT融合,5G一旦搭上这条路,就走上一条可持续发展的康庄大道。

  尤肖虎也认为,虽然未来5G基本网络的构建发展尚不确定,但是它的特点是非常清晰的,就是互联网化和IT化。这是它的一个基本特征。可能有这么几个特点:第一,核心网的概念,移动通信专门有一个核心网,核心网将来可能还在,但是可能将会被弱化,更多用通用的互联网来取代。另外,很多功能更加扁平化,原来把基站控制器和基站合并,肯定要把很多网络上的功能也下沉到基站,包括媒体的分发,包括对信令系统的重新设计等等。要简化整个系统设计,最主要还是要降低时延,增加灵活性,特别是控制平面和用户平面的分离,现在看来是非常必需的。

  概括起来,未来网络还是基于IP这一点在今后十年内是难以撼动的,但是它本身面临着一些重大的技术挑战。另外互联网和行业应用的深度融合,也带来新的挑战,特别是现有的互联网在解决实时性、可靠性、服务等级方面挑战非常大。互联网的时延问题实际上将来会限制云化的应用,怎么样降低时延,怎么样提高它的可靠性,满足工业互联网的应用,这对互联网是一个重大的挑战。

  5G应用

  5G之花将在哪里首先绽放

  邬贺铨指出,现在在中国视频的应用发展得相当快。国内平均每个网民每天有3.7个小时在线,其中有差不多两个小时看视频。当然,视频并不需要5G,但是跟视频有关的VR、AR发展相当快,如果我们能够在生产上面预先感觉,就可以做出很多创新的产品来。未来希望5G跟物联网的结合,比如智慧城市,如果物联网是碎片化,根本做不了车联网。但是,如果有了窄带物联网,就有可能利用公众网的覆盖把大范围的物联网连在一起。

  中国数字化家电国家重点实验室首席顾问祝效国则认为,5G的发展不是靠技术,是靠应用场景还有产业拉动。微信、VR、视频、游戏,以及面向工业互联网、工业大数据的应用才是5G发展重要的决定因素。家电、汽车、机器人、无人机、大健康是几个重点领域。未来家电产业不光是卖产品,可能是卖服务,产品卖到消费者家中,实际上是通过物联网的方式跟消费者形成一个互动的平台,消费者怎么用冰箱,怎么用彩电,还有这种感知、远程控制,也对5G有着非常强烈的需求。所以,祝效国认为是应用和产业融合拉动5G的发展。未来5G能否产生价值,也要看它在产业转型方面能够发挥多大的作用,这也是5G能够对产业融合带来的主要价值。(赵媛)

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