2018年11月14日,在南京舉行的GNTC全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大會上,中國工程院院士鄔賀銓針對“從5G看網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新”的話題發(fā)表了主題演講。
中國工程院院士鄔賀銓
5G將推動IPv6進(jìn)一步發(fā)展
在他看來,1G到4G主要面向消費者,5G擴(kuò)展到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市應(yīng)用。5G將支持三大應(yīng)用場景,而這些場景基本都需要大量IP,所以5G會推動IPv6進(jìn)一步發(fā)展。
從5G移動接入網(wǎng)架構(gòu)來看,4G基站分解為基帶處理單元(BBU)和射頻拉遠(yuǎn)模塊傳(RRU),多個BBU集中為基帶池,實現(xiàn)集約化資源利用。而5G有大量微蜂窩,BBU將進(jìn)一步分解為集中單元(CU)與分布單元(DU),CU可管理與微蜂窩對的多個DU。
“4G使用CPR1時分復(fù)用實現(xiàn)射頻拉遠(yuǎn),5G因大規(guī)模MIMO如繼續(xù)采用CPRI作為前傳接口,帶寬要求難以承受。5G前傳需要使用分組技術(shù),分組技術(shù)主要有RoE、eCPRI、及TSN時延敏感網(wǎng)絡(luò)三種。為降低帶寬要求和動態(tài)適應(yīng)實際流量,前傳接口需要從時分復(fù)用改為統(tǒng)計復(fù)用。”鄔賀銓表示。
在中傳/回傳技術(shù)中,3G主要采用為SDH/MSTP;4G主要采用PTN/IPRAN,而5G可以使用OTN、M-OTN、100GE、SPN等技術(shù)。其中,SPN(切片分組網(wǎng))以切片以太網(wǎng)(SE)為通道層,在分組層中引入分段選路傳送屬性(SR-TP)。分段選路(SR)又稱為源選路,源節(jié)點按照每次通信首個包的特征來配置流表,用于指示報文的轉(zhuǎn)發(fā)路徑,該次通信的后續(xù)數(shù)據(jù)包被抽象為同一流,相當(dāng)于面向連接分組通信,SR可以基于MPLS或IPv6,適合接受SDN控制,顯著提升網(wǎng)絡(luò)效率。
傳統(tǒng)移動網(wǎng)以小區(qū)為中心,5G以用戶為中心
從頻段來看,5G頻率很高,由于高頻段和高帶寬,若用高功率宏站則布設(shè)與運(yùn)營成本高,但采用大量微站,則干擾嚴(yán)重難以進(jìn)行站點選址優(yōu)化,為此可以采用宏微蜂窩混合組網(wǎng)、控制面與數(shù)據(jù)面分離組網(wǎng)、上下行解耦異構(gòu)組網(wǎng)等方法來解決。例如,在蜂窩邊緣,可采用5G下行+4G上行的異構(gòu)方式。
在鄔賀銓看來,傳統(tǒng)的移動網(wǎng)以小區(qū)為中心,而5G以用戶為中心,每個終端都對應(yīng)一個無定形小區(qū)(但會隨網(wǎng)絡(luò)資源狀況和用戶移動狀態(tài)而變),終端與一個宏小區(qū)、一個上行數(shù)據(jù)歸屬小區(qū)、一個下行數(shù)據(jù)歸屬小區(qū)形成臨時配對關(guān)系,終端與小區(qū)之間的組合匹配是終端與網(wǎng)絡(luò)互選過程,資源優(yōu)化配置需要有云計算能力支撐。按照用戶行為、偏好、終端、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及能力,網(wǎng)絡(luò)提供最好的用戶體驗,實現(xiàn)用戶中心網(wǎng)。
在組網(wǎng)方式方面,5G主要包含非獨立組網(wǎng)和獨立組網(wǎng)。5G非獨立組網(wǎng)中,5G新空口基站接入4G核心網(wǎng)(需升級以支持5G新空口),4G負(fù)責(zé)控制面和移動性管理。用戶如通過4G基站入網(wǎng)時,LTE空口和5G新空口提供數(shù)據(jù)承載;有寬帶能力但缺需網(wǎng)絡(luò)支持的5G體驗。
5G獨立組網(wǎng)中,5G新空口基站與5G新核心網(wǎng)相連,5G基站具有完整的用戶面和控制面功能。當(dāng)5G系統(tǒng)間連接時,支持5G小區(qū)選擇與重選、同頻換和異頻切換;當(dāng)5G與LTE間連接時,支持空閑狀態(tài)下的小區(qū)間重選與5G/LTE間切換。
5G是通信與云計算融合的網(wǎng)絡(luò)
5G跟4G相比,發(fā)生了很大變化,5G是通信與云計算融合的網(wǎng)絡(luò)。5G的后臺在核心網(wǎng)有大數(shù)據(jù)、云計算平臺,5G基站附近具有移動計算的能力,這種能力有可能是運(yùn)營商方的,也可能其他虛擬運(yùn)營方或者其他單位方的。“運(yùn)營商希望通過云計算避免被邊緣化,其他運(yùn)營企業(yè)進(jìn)入,也可能使運(yùn)營商進(jìn)一步邊緣化,怎么利用云計算是值得考慮的問題。”鄔賀銓如是說。
而為適應(yīng)車聯(lián)網(wǎng)、視頻業(yè)務(wù)與VR/AR等對低時延要求,節(jié)約骨干網(wǎng)帶寬,需將存儲和內(nèi)容分發(fā)下沉到接入網(wǎng),移動邊緣計算實現(xiàn)基站與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合。
與此同時,網(wǎng)絡(luò)功能在4G是網(wǎng)元的組合,在5G是通過API交互的業(yè)務(wù)功能的組合,業(yè)務(wù)被定義為自包含、可再用和獨立管理。“5G業(yè)務(wù)場景十分豐富,傳統(tǒng)運(yùn)營商的業(yè)務(wù)是運(yùn)營商來組織的,而現(xiàn)在運(yùn)營商可能自己生成API,或者說把它功能開放出來,由用戶或者說由其他企業(yè)來生成API,這種方式我們把5G業(yè)務(wù)生成也改成API方式了。”表示。