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未来网络与5G网络的机遇

互联网进入实体经济后,需要一个在万物互联技术的基础上,还要来满足确定性的网络,低时延、安全、灵活、能差异性服务的指标。这是一次挑战,同时也是一个巨大的机会。
发布时间:2019-12-31 15:32        来源:互联网经济杂志 赛迪智库电子信息研究所        作者:刘韵洁 中国工程院院士

QQ截图20191220164826

从九十年代开始,网络技术出现了一次大的变革,互联网TCP IP协议取代了电路交换技术。在这次变革出现以后,马上面临了一个新的挑战。
互联网进入实体经济后,需要一个在万物互联技术的基础上,还要来满足确定性的网络,低时延、安全、灵活、能差异性服务的指标。这是一次挑战,同时也是一个巨大的机会。
面对这样的挑战,怎么去解决?
我认为,网络架构要进行变革,变革的思路就是传统的互联网、硬件网络设备、路由器设备都要进行变革。要开放、开源的硬件和软件,要可重构的、尽量标准化、简单化,因为这样是成本更低,更灵活。另外,整个互联网原来没有大脑和控制系统,现在要有网络的操作系统,能够进行全网控制。下面的业务编排系统,要有开放的API接口,各种业务都可以由用户随心取用。
另外关于5G问题,现在国际上也有一些争论。例如,中国和大多数国家在规划5G的频谱资源方面都是6G赫兹以下的资源。还有一些国家用毫米波的资源,就是28G这个频谱资源来规划它的5G网络。美国没有6G以下的频谱资源。但是5G甚至将来的6G,这个频谱资源是会越来越多。对于中国而言,目前中国的5G频谱资源,在6G以下有优势,但不能忘记面临的挑战,要把毫米波和太赫兹这种频谱资源这些技术做好准备。毫米波、太赫兹就像接力赛跑一样,这一段可能跑得快,但搞不好下一段就会落后,所以每一程都不能松懈。
当然这里面的5G,都面临着一个独立组网、非独立组网的争议。如果不是独立组网的话,刚才讲的低延时、确定性网络这些都做不到,那就跟4G没有太大的区别。
这里面存在很多技术挑战,有人说5G没有技术挑战,没有技术变革,这个是不了解情况的。5G的技术挑战,很重要在核心网。核心网的变革应该说更具挑战性,比如网络切片,大家都觉得很好的一个网络,就会产生需要网络切片的需求,但切片技术,包括云、控口这些切片,怎么完成端到端的传输?而且要考虑是不同的域、不同的运营商、不同的国家,这些切片能不能共享?能不能实现端到端?这些都是没有解决的问题,都是有待于去攻克的问题。但我认为这些问题,都是可以克服的。
这里面低时延、确定性的网络,不仅是工业互联网会用到,在医疗、国防各个方面都需要这样的一些网络。但要完成端到端的事业,要从边缘、骨干、数据中心,每一阶段都要去设定它的指标,让技术克服它。包括5G场景中端到端的业务,也包括在控口、骨干网、数据中心等场景中的应用。这些指标都要顶层去规划、设计,才能完成。
当然,挑战还包括光网络层怎么融合?这个问题不解决,也是会给技术层面带来问题。
例如,从石家庄发一个文件到广东,这个文件从石家庄开始途经郑州、武汉、长沙,都会发生串行变化。就像火车的慢车一样,到每个站都要下来、上去,再下来、再上去。那么,有没有可能从石家庄发到广州的文件,尽管会经过郑州、武汉、长沙,但是不在每一个站下车,不到上面的网络层。这是应该解决的问题,但因为有一些技术问题,现在还做不到。但是未来,这些问题必须要解决,否则这个技术就是比坐慢车还要复杂、落后。
我认为,目前网络最大的挑战是没有计算、存储能力。未来网络需要更多的人工智能,如果没有网络的存储和计算能力,怎么去完成人工智能?所谓有计算和存储能力也只是网络内部的能力。
将来的网络云化、云网一体是一个大的部分,我们国家现在在这方面也应该着手去做。因为现在多云服务的业态,肯定是大家共同预期的。如何能一点接入整个云资源,可以共享、全域地进行服务,包括切片服务。
人工智能在网络方面是有非常大的应用前景,因为它有大数据。而且这些数据可以通过继续学习来解决路由、维护等方面的问题,所以将来的网络会越来越聪明。
当然在网络安全方面,传统的网络安全思路必须要变革,如果不变革,网络安全会很难应对。一体化的网络融合解决方案,原来不是一体地解决,而且通过人工智能技术来解决安全问题可能是一个思路。
我国在这方面的准备情况是怎样的呢?2013年2月,国务院8号文件批准了未来网络实验设施项目,这是我国在网络和信息领域第一个大科学工程。当时设立项目的宗旨就是要解决上面提到的这些问题和挑战。我们十多年前预测到互联网要进行变革,所以我们在十多年前就开始了这方面的研究,而且现在工作已经取得了一些成果。
网络操作系统方面,主要有三大功能:一是对网络的实时状态实时感知;二是对网络资源智能进行调度;三是对每一种需求能定制化的提供服务。
另外它有三大特点,一是全场景,不管是骨干网、数据中心网络还是边缘网络,全能支持;二是全兼容,不管是华为还是思科,全都兼容;三是高性能,我们的目标是一万个节点,现在已经实现一千多个节点的控制和管理,将来要控制一万多个节点,而且它可以对带宽、电池、抖动这些方面根据不同的需要选择不同的路由,来配置不同的资源。
该工程,2019年5月22日在12个城市开通。
在工业互联网方面,上面提到的网络架构可以解决工业互联网对实验与安全的要求。
最后,我认为互联网技术目前面临着一个巨大的挑战,这个应用前景如果能融合到实体经济也是一个巨大的机遇。
(本文根据中国国际数字经济博览会速记整理,内容未经本人确认)

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