4月17日，2017全球未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展峰會在南京未來網(wǎng)絡(luò)小鎮(zhèn)舉辦。本次盛會嘉賓云集，包括國內(nèi)未來網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域著名專家、國際頂尖大學(xué)領(lǐng)軍人物，國內(nèi)三大運(yùn)營商和相關(guān)領(lǐng)域的全球運(yùn)營商、設(shè)備商的領(lǐng)導(dǎo)專家和行業(yè)巨頭，圍繞“創(chuàng)新合作共贏，引領(lǐng)未來發(fā)展”主題共話當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，共謀未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與創(chuàng)新。
會上，中國工程院院士鄔賀銓指出未來的網(wǎng)絡(luò)既需要云集中處理，也需要物計算、霾計算分級處理，根據(jù)業(yè)務(wù)不同因地制宜。以下為鄔賀銓院士演講全文：
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位來賓、大家早上好。剛剛有休息的時候有記者問我5G跟未來網(wǎng)絡(luò)什么關(guān)系？我說5G不是未來網(wǎng)絡(luò)，但是跟未來網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。未來網(wǎng)絡(luò)它的覆蓋范圍不僅是無線還有有線，未來網(wǎng)絡(luò)希望更大，應(yīng)用范圍更廣，5G在2020在上映，未來網(wǎng)絡(luò)可能比這個時間還要晚。
這是5G的標(biāo)準(zhǔn)化時間表，商用時間應(yīng)該是2020年，今年12月份完成非獨(dú)立主管5G主口化，而且要完成5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)化，對美國、日本、韓國來講希望把5G用在寬帶有線接入，到明年8月份會有新的標(biāo)準(zhǔn)化，還有正常移動寬帶等場景，到2019年9月份全部5G要求，這是講標(biāo)準(zhǔn)化過程，標(biāo)準(zhǔn)化過程是瞄準(zhǔn)5G這個商用時間表，我們都知道我們經(jīng)歷第一代移動通信，我們以蜂窩小區(qū)，我們GSN根據(jù)持續(xù)不同區(qū)分，TDMA，我們還有螞蜂多子，4G時間空間頻率都用起來，頻率效率比較高，能支持100兆，4G在中國占了中國移動通信60%，現(xiàn)在5G都開始了。那么如果是1G面向個人通信，5G面向產(chǎn)業(yè)和社會的管理應(yīng)用，比如說要三維電視、可穿戴設(shè)備，和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、智慧城市等。5G剛才說到大概是2020年商用。國際電信聯(lián)盟5G業(yè)務(wù)分別是50兆和100兆，可以看到這個圓圈綠線是5G，里面紅線是4G。5G比4G提升了10倍，無線接口從10秒提升到1毫秒，連接密度提高到10倍，能效提高100倍，要做到20個G，怎么提高移動性能，網(wǎng)絡(luò)流量有幾個因素構(gòu)成，增加天線數(shù)等等，所以可以看到大規(guī)模天線，超密集主網(wǎng)對應(yīng)上面的網(wǎng)絡(luò)容量公式，除此之外無線技術(shù)還有各種各樣的無線技術(shù)需要支持。
我們今天是未來網(wǎng)絡(luò)的峰會，更多是關(guān)注網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所以我們看看網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上面5G業(yè)務(wù)跟現(xiàn)有的固網(wǎng)業(yè)務(wù)有什么參與，多帶寬，連接更復(fù)雜，連接大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)，這里面有足夠的復(fù)雜性，還有正常服務(wù)的可信性，減少端到端的復(fù)雜性，對移動網(wǎng)需要優(yōu)化，數(shù)據(jù)面可編成，另外還有保證能效，實(shí)現(xiàn)綠色化，增加身份管理，還有多數(shù)據(jù)接入，扁平化和運(yùn)行維護(hù)，所以有很多從目前固網(wǎng)很多業(yè)務(wù)需求，還不能滿足5G一些需要。
我們說5G有兩大方面的需求，一方面是支撐指標(biāo)，要有用戶樹立100兆，蜂子100G，流量密度提高100倍，在這樣的要求下面，我們對5G接入網(wǎng)和核心網(wǎng)都需要改造，需要有更靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，要實(shí)現(xiàn)無線資源優(yōu)化，另外除了云計算以外，還要移動邊緣計算，還要控制用戶面和控制面分離，要犧牲移動管理。從運(yùn)營商也有很多需求，一個空口跟網(wǎng)絡(luò)要結(jié)合，就是要獨(dú)立發(fā)展，要提供差異化的服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)能力還要開放，所以歸結(jié)為要犧牲網(wǎng)絡(luò)切片和能力開放，當(dāng)然基礎(chǔ)設(shè)施會用到SDN軟件定義網(wǎng)和大數(shù)據(jù)。我們可以看看5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以分兩大方向，首先要模塊化功能試圖，從兩方面來規(guī)范，另外主網(wǎng)設(shè)計是平臺性的，基于NFV和SDN的，前面講到一些無線技術(shù)，實(shí)際上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還要多種多樣，包括網(wǎng)絡(luò)切片，移動邊緣計算，網(wǎng)絡(luò)功能重構(gòu)，控制承載分離，新型移動性管理，多梳理接入以及網(wǎng)絡(luò)能力開放，下面會摘要做一些介紹。
比如說扁平化，這是2G、3G左邊有一個基站，無線網(wǎng)絡(luò)控制器，SDN、NFV，另外一個分組網(wǎng)關(guān)功能，到4G我們已經(jīng)做了一些減化，我們4G已經(jīng)做了減化，上去然后SG，S到SSG，然后到4G在5G再減化，直接到EPC，ECP是增強(qiáng)的核心網(wǎng)，可以看到網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步扁平化，現(xiàn)在移動網(wǎng)也想IP化，實(shí)際上移動網(wǎng)是獨(dú)立的，通過隧道，通過網(wǎng)關(guān)才能連到互聯(lián)網(wǎng)，未來網(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(xiàn)扁平化，扁平化目的是為了減少實(shí)驗(yàn)，為了適應(yīng)寬大流量。另外傳統(tǒng)的移動網(wǎng)基站控制器，還有MMSC，SNGSN，傳統(tǒng)的移動互聯(lián)網(wǎng)從2G到3G，走的是電路交換，到PSPN，數(shù)據(jù)走的分組召喚，通過分組網(wǎng)絡(luò)上到互聯(lián)網(wǎng)，也就是說不是純IP，現(xiàn)在到4G發(fā)展到EPC，就是說這個沒有走電路召喚，就像4G（英文），也走到（英文）上面，未來5G純IP化更確定，現(xiàn)在EPC是左下圖，實(shí)際上仍然是按設(shè)備中上分類，SGW是P網(wǎng)官，然后有任務(wù)服務(wù)器，還有一些跟用戶屬性、計費(fèi)有關(guān)的單元。在每個垂直里頭有用戶面和垂直面是沒有分開，未來5G很可能走到NGC，下一代的核心網(wǎng)是分層，可以看到右圖是水平分開，用戶面和控制面是分開及然后上面還有應(yīng)用管理，還有一些業(yè)務(wù)管理，未來核心網(wǎng)不但純IP網(wǎng)，還要做到控制面和用戶面的分離。
另外5G網(wǎng)絡(luò)要云化，作為云化很多東西過去是把基站能力做的很強(qiáng)，現(xiàn)在可能有些能力上到云端去，通過云端來集中處理，這個5G云有接入的云、轉(zhuǎn)方面的云，還有控制的云，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源因在集約化管理，能夠更好調(diào)動網(wǎng)絡(luò)資源。包括將來支持SDN和NFV，5G出來不等于現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)淘汰，怎么多個移動網(wǎng)協(xié)同，也需要利用云的能力來處理。除了云化以外，我們剛才說很多東西要集中到云，當(dāng)然在移動通訊上我們發(fā)現(xiàn)有些時候不能把所有東西都集中到云，如果所有處理都上到云端，路程是比較長，對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，對于車聯(lián)網(wǎng)，我們希望低毫秒，什么東西都放到云端再處理再回來，這個時間是很長。虛擬現(xiàn)實(shí)增加現(xiàn)實(shí)，往往需要20G的帶寬才能夠有好的體驗(yàn)，而且希望反應(yīng)比較快，屬于把VR、AR處理都放到云端，那么這個處理起來一個是把核心網(wǎng)帶寬給占用，另外也比較大。視頻業(yè)務(wù)等要求我們希望節(jié)約核心網(wǎng)的帶寬，同時做到就近處理，所以現(xiàn)在希望把處理上傳，IBM提出在云計算上面還有物計算，也就是說物比云更靠近地面，更可以靠近處理。按我的想法還不夠，還應(yīng)該甚至在基站，到交換網(wǎng)中間要處理，目前在底下處理沒有人起一個名字，我起一個名字叫霾計算。
所以未來的網(wǎng)絡(luò)繼需要云集中處理，也需要物計算、霾計算分級處理，根據(jù)業(yè)務(wù)不同因地制宜，除了這個未來網(wǎng)絡(luò)重要的一個網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)見化，我們既有超高移動性的業(yè)務(wù)，時速500公里，有超寬帶業(yè)務(wù)，有超低實(shí)驗(yàn)高口靠的業(yè)務(wù)，還有大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)，這些對帶寬對實(shí)驗(yàn)對資源需求是不同的，但是我們網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)施不可能根據(jù)一個業(yè)務(wù)一個物理設(shè)施，物理設(shè)施是公共，只有通過邏輯上的控制來組建邏輯上的專用網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)業(yè)務(wù)的需要提供針對性的符合業(yè)務(wù)質(zhì)量需求的應(yīng)用。所以這叫切片也要網(wǎng)絡(luò)化，這里這個圖是網(wǎng)絡(luò)軟件化運(yùn)營平臺，數(shù)據(jù)中心有數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)，核心網(wǎng)有核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)，5G有5G的業(yè)務(wù)，機(jī)器人還有物聯(lián)網(wǎng)，他們會在同一個物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上，但是對網(wǎng)絡(luò)資源的利用是不一樣的，我們需要有調(diào)度，需要有協(xié)同，跟這種協(xié)同是純網(wǎng)優(yōu)化，這需要利用控制面來實(shí)現(xiàn)純網(wǎng)的優(yōu)化。還有切片并不是全部的，業(yè)務(wù)來了提供切片，業(yè)務(wù)沒有了這個切片就要收回，所以切片是有壽命管理，這種情況下需要靈活協(xié)調(diào)。
我們利用華為一個PPT例子，我們前面有EMBB正常的移動寬帶，有NNTC大規(guī)模的機(jī)器通信，有超可靠低實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然還有其他業(yè)務(wù)。通過空中接口接進(jìn)來，給他們分配什么樣的帶寬，他們對時間有什么敏感要求，這些都需要預(yù)先感知。另外核心網(wǎng)等需要調(diào)度不同的資源來實(shí)現(xiàn)服務(wù)，這里可以看到藍(lán)色和綠色、紅色、黃色對應(yīng)不同切片來實(shí)現(xiàn)需求。比如說這是各種各樣的業(yè)務(wù)，用戶端有各種業(yè)務(wù)，通過天線，前端有黃的有紅的有藍(lán)的，每個網(wǎng)絡(luò)面對有基礎(chǔ)設(shè)施、有核心網(wǎng)，如果所有的都是平均分配的話，可能實(shí)際上業(yè)務(wù)都會受到集中，都得不到最佳狀態(tài)?，F(xiàn)在實(shí)行切片，比如這個紅的就提供支配他所需要的一種業(yè)務(wù)，實(shí)際上對藍(lán)的、黃的業(yè)務(wù)也可以優(yōu)化處理，所以切片實(shí)際上成立針對業(yè)務(wù)多樣化，一種網(wǎng)絡(luò)資源的管理。怎么切片，我們看每一個切片，每一個切片有資源層，有數(shù)據(jù)和用戶面，有控制面，還有服務(wù)面，當(dāng)然還有應(yīng)用以及管理。實(shí)際上數(shù)據(jù)面和控制面是SDN支撐的范圍，數(shù)據(jù)面和控制面合起來是NFV支持的網(wǎng)絡(luò)，同一個面要同時同個周期管理，單個切片底層是虛擬化的網(wǎng)絡(luò)處理，數(shù)據(jù)要支持?jǐn)?shù)據(jù)、支持分組業(yè)務(wù)，支持內(nèi)容分配網(wǎng)CDN還有各種業(yè)務(wù)，控制面當(dāng)然有服務(wù)網(wǎng)關(guān)、有路由器，有HSS，用戶的服務(wù)器各種各樣，他們通過切片邊緣控制器來控制，最上面是服務(wù)，更重要是切片內(nèi)部管理，有在切片之間的管理，那么這都需要動態(tài)服務(wù)。切片對5G來講也是新的挑戰(zhàn)。
另外SDN和NFV傳統(tǒng)路由器和控制功能合二為一，根據(jù)地址最短路徑優(yōu)先，并不考慮全局優(yōu)化，所以在大數(shù)據(jù)時代這是比較傻瓜的方式是不適應(yīng)，所以希望通過SDN把結(jié)點(diǎn)控制功能集中起來，變成網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，這時候路由器變成純粹的轉(zhuǎn)化功能，當(dāng)然了超出控制功能都需要控制，實(shí)際上可以SDN將互聯(lián)網(wǎng)從過去物連接分組通信一部分回歸到面向連接的分組通信，這個更復(fù)雜需要全網(wǎng)一些關(guān)聯(lián)控制。那么除此之外我們還希望網(wǎng)元變化，傳統(tǒng)上買交換機(jī)專用硬件、專用處理操作系統(tǒng)，還有中間器，現(xiàn)在我們希望通過NFV，硬件是通用的，以X86的通用器，不管是哪一樣都是一樣的不同的中間件來實(shí)現(xiàn)設(shè)備不同的功能。所以SDA和NFV支持網(wǎng)絡(luò)重要手段，也是網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化以及適應(yīng)大數(shù)據(jù)很好的應(yīng)用面。所以強(qiáng)調(diào)是控制承載徹底分離，控制面是可編排重構(gòu)，用戶面專注于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。另外網(wǎng)絡(luò)實(shí)行智能化重構(gòu)，這是中國電信提出到2025實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)彈性部署、快速配置，基礎(chǔ)設(shè)施還是一樣的，網(wǎng)絡(luò)資源、存儲資源、帶寬資源，通過云管理平臺、控制器，通過網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化支撐不同的應(yīng)用，這就是云化。上面再通過SDN類似網(wǎng)絡(luò)編排實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，中國電信提出來希望全國90%的地區(qū)不少于，在IP應(yīng)用SDN，在邊緣運(yùn)用NFV，并且希望到2020年80%功能軟件化，利用云和虛擬化軟件化切片化來實(shí)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)智能化的重構(gòu)。
說完這個我們再說到5G，通常的移動通信一個基站用戶在基站附近受到很好的協(xié)調(diào)，用戶在蜂窩邊緣信號效果不那么好，未來我們希望用分布式的天線，這樣使用戶在蜂窩周圍也能收到比較好的信號，當(dāng)然天線之間是有很多干擾，互相有干擾的。資源怎么分配、優(yōu)化，需要集中的管理，我們需要大數(shù)據(jù)，搜集天線干擾數(shù)據(jù)，通過聯(lián)合的信號處理，通過大規(guī)模的現(xiàn)狀來抵消，一個無線無干擾就信號特別大，根據(jù)分析這種方式可以提高兩個量級容量，當(dāng)然我們實(shí)際上還有高密集主網(wǎng)，還有其他方案等等?，F(xiàn)在朝著超密集主網(wǎng)，有中央大數(shù)據(jù)管理和聯(lián)合信號處理協(xié)調(diào)，另外移動通信通常都是一個基站一個基站服務(wù)一部分用戶，比如說我們現(xiàn)在綠色，可能就像北京望京網(wǎng)上住人的地方網(wǎng)上很忙，白天這些人都上班，所以基站是忙閑不均，基站利用率很低，過去一個基站一個基站亟待處理，現(xiàn)在為了讓它協(xié)同我們抽出來，這樣一來變成集中的，每個基站都有功能。這個傳輸網(wǎng)，光線傳輸?shù)牟皇菙?shù)字信號。這種方式是集中式，所以是集中、合作、云、綠色的，這是我們未來5G大規(guī)模采用。
說到ROF移動通訊做到高帶寬，現(xiàn)在頻率可能要擴(kuò)展好毫米，外國已經(jīng)規(guī)劃要到70級，內(nèi)部傳輸很大，所以往往需要把光纖引入到基站，包括引入到饋線上面，我們可以把用信號微博，調(diào)制光信號，成為光信號，接收再返回來，這個時候需要用到（英文）。另外過去我們很多交換放到路由器，就是IP包召喚，10毫秒都不止；另外一種交換就在（英文），雖然說矮了一層，但是仍然需要毫秒到10毫秒的量級，現(xiàn)在華為提了方案，是一層半在物理層到第二層之間實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的終極，可以做到什么？做到毫秒級，這樣好處是基于原生的內(nèi)核，不需要跑到二層和三層來存儲和查表，而且可以混合用，既有獨(dú)占，又有以太網(wǎng)統(tǒng)計服用特征，所以來講間距兩者，而且基于最優(yōu)路徑，端到端的硬管道，綠的是一種業(yè)務(wù)，藍(lán)的是一種業(yè)務(wù)，他在峰值限制上面，右邊是混合服務(wù)，在所有的你可以用的業(yè)務(wù)上面都可以填出，更好利用了網(wǎng)絡(luò)資源，各種硬管道可以應(yīng)用，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源利用，也可以支持SDN的控制。當(dāng)然根據(jù)不同的需要，有些業(yè)務(wù)可以走召喚器路由器。未來物聯(lián)網(wǎng)體系現(xiàn)在有很多，有DAN，有NDX、CCN、SDN軟件定義網(wǎng)、SON面向服務(wù)網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的交換，在結(jié)點(diǎn)上現(xiàn)在在5G有可能比較看好，當(dāng)然也不能說就確定了發(fā)展路徑。
我的報告就到這里，謝謝大家！
