鄔賀銓：5G的兩大關鍵技術是網絡重構和云化

　　在5G網絡中，我們會面臨不同的業務需求，而傳統的物理設備我們網絡物理設施是無法根據這些業務來配置的，網絡切片則是關鍵技術。

　　中國工程院院士：鄔賀銓

　　4月17日，在2017全球未來網絡發展峰會上，中國工程院院士鄔賀銓現場發表了演講，并講述了未來網絡的展望和5G商用面臨的一些問題。

　　鄔賀銓強調，從長遠來看，5G的網速要達到100M，蜂值速率要到100G，流量密度要提高100倍。而要實現這一目標，需要滿足兩個條件：

　　一、網絡重構，運營商則需要考慮空口和網絡的適配，要提供差異性的服務，進一步開放網絡能力。

　　二、云化，應根據不同的業務實行因地制宜，需要采用云集中處理，霧計算、霾計算分級處理的方式。

　　他認為，未來網絡有超高移動性的業務、超寬帶業務、大規模的物聯網業務，而這些對帶寬、對實驗、對資源的需求都是不同的，傳統的物理設備我們網絡物理設施是無法根據這些業務來配置的，而網絡切片就是關鍵技術。

　　對于未來，鄔賀銓還指出到2020年，業界可以爭取實現80%的功能軟件化，利用云和虛擬化、軟件化、切片化來實現整個網絡智能化的重構。

　　以下是鄔賀銓院士的演講實錄，筆者做了不改變原意的編輯：

　　尊敬的各位領導、各位專家、各位來賓、大家早上好。剛剛休息的時候有記者問我，5G跟未來網絡什么關系?我說5G不是未來網絡，但是跟未來網絡有關。未來網絡它的覆蓋范圍不僅有無線還有有線，未來網絡希望更大，應用范圍更廣。5G在2020年商用，未來網絡可能比這個時間還要晚。

　　這是5G的標準化時間表，商用時間應該是2020年。今年12月份3GPP完成非獨立標準5G空口化，而且要完成5G網絡架構化。對美國、日本、韓國來講，他們希望把5G用在寬帶有線接入上。到明年8月份會有新的標準化，還有正常移動寬帶等場景，到2019年9月份全部適應5G要求。這是講標準化過程，標準化過程是瞄準5G商用時間表。

　　眾所周知，我們經歷第一代移動通信(1G)，以蜂窩小區，GSM，根據時間不同以區分。目前，中國移動通信占了中國4G市場的60%，而現在5G都開始了。那么，如果說1G面向個人通信，5G則面向產業和社會的管理應用，比如說三維電視、可穿戴設備、產業互聯網、機器人、智慧城市等。

　　據國際電信聯盟觀點，5G業務分別是50M和100M，5G比4G的網速提升了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，可以做到20個G。怎么提高移動性能?網絡流量有幾個因素構成，如增加天線數等等，所以可以看到大規模天線，超密集主網對應上面的網絡容量公式，除此之外還有各種各樣的無線技術需要支持。

　　我們今天的主題是未來網絡的峰會，更多的是關注網絡技術。所以我們來看網絡技術的5G業務跟現有的固網業務有什么差異?多帶寬，連接更復雜，連接大規模物聯網，這里需要有足夠的復雜性，正常服務的可信性，減少端到端的復雜性。此外，對移動網絡需要優化，數據可編程，另外還有保證能效，實現綠色化，增加身份管理，還有多數據接入，扁平化和運行維護。所以目前固網的很多業務需求，還不能滿足5G業務的一些需要。

　　5G有兩大需求：網絡重構、云化

　　5G有兩大方面的需求。

　　1、網絡重構

　　一方面是支撐指標，要實現網速100M，蜂值100G，流量密度提高100倍。在這樣的要求下面，對5G接入網和核心網都需要改造，要有更靈活的網絡架構，要實現無線資源優化，另外除了云計算以外，還要有移動邊緣計算，控制用戶面和控制面分離，要犧牲移動管理。從運營商來看，也有很多需求。一個空口跟網絡要結合，就要獨立發展，要提供差異化的服務，網絡能力要開放，所以歸結為要犧牲網絡切片和能力開放，當然基礎設施會用到SDN(軟件定義網絡)和大數據。

　　5G網絡架構可以分兩大方向，首先要模塊化功能視圖，從兩方面來規范。另外主網設計是平臺性的，基于NFV和SDN的，實際上網絡技術要多種多樣，包括網絡切片、移動邊緣計算、網絡功能重構、控制承載分離、新型移動性管理、多梳理接入以及網絡能力開放。

　　拿扁平化舉例。這里2G、3G左邊有一個基站，無線網絡控制器，SDN/NFV，另外還有一個分組網關功能，到4G我們已經做了一些減化，再上去是SG，S到SSG，然后到4G在5G再減化，直接到EPC，ECP是增強的核心網，可以看到網絡進一步扁平化。現在移動網也想IP化，實際上移動網是獨立的，通過隧道，通過網關才能連到互聯網，未來網絡扁平化直接上到互聯網，使網絡進一步實現扁平化。扁平化目的是為了減少實驗，適應寬大流量。另外傳統的移動網絡基站控制器，還有MMSC，SNGSN。傳統的移動互聯網從2G到3G，走的是電路交換，到PSPN，數據走的分組召喚，通過分組網絡上到互聯網，也就是說不是純IP。現在到4G發展到EPC(就是說這個沒有走電路召喚)，未來5G純IP化更確定。現在EPC實際上仍然是按設備中上分類，SGW是網關，然后有任務服務器，還有一些跟用戶屬性、計費有關的單元。在每個垂直里頭有用戶面和垂直面沒有分開，未來5G很可能走到NGC，下一代的核心網是分層。可以看到右圖是水平分開，用戶面和控制面分開，上面還有應用管理和一些業務管理，未來核心網不但純IP網絡，還要做到控制面和用戶面的分離。

　　2、需要云化

　　另一方面，5G網絡要云化。過去，云化就是把基站能力做的很強。現在有些能力上到云端去，通過云端來集中處理。5G云化需要有接入的云還有控制的云，從而實現網絡資源的集約化管理，能夠更好調動網絡資源。這里包括將來支持SDN和NFV。5G出來不等于現有的移動網絡淘汰。如何實現多個移動網絡協同，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。在移動通訊上，我們發現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，路程比較長，對于工業物聯網和車聯網，我們希望是一個低毫秒的過程。什么東西都放到云端再處理再回來，這個時間很長。如虛擬現實、增強現實，往往需要20G的帶寬才能夠有好的體驗，而且反應要比較快，如果把VR、AR處理都放到云端，這樣處理起來就會占用了核心網絡帶寬。此外，視頻業務要求我們希望節約核心網絡的帶寬，并做到就近處理。現在IBM提出在云計算上面還有霧計算，也就是說霧比云更靠近地面，更可以靠近處理。但是，按我的想法這還不夠，應該要在基站上，到交換網中間處理，目前在其底下處理還沒有人起名字，我稱它為“霾計算”。

　　所以未來的網絡需要云集中處理，同時也需要霧計算、霾計算分級處理，根據業務不同因地制宜。