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5G将与云计算深度融合 以用户为中心

2018年11月14日,在南京举行的GNTC全球网络技术大会上,中国工程院院士邬贺铨针对“从5G看网络技术的创新”的话题发表了主题演讲。

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中国工程院院士  邬贺铨

5G将推动IPv6进一步发展

在他看来,1G到4G主要面向消费者,5G扩展到产业互联网和智慧城市应用。5G将支持三大应用场景,而这些场景基本都需要大量IP,所以5G会推动IPv6进一步发展。

从5G移动接入网架构来看,4G基站分解为基带处理单元(BBU)和射频拉远模块传(RRU),多个BBU集中为基带池,实现集约化资源利用。而5G有大量微蜂窝,BBU将进一步分解为集中单元(CU)与分布单元(DU),CU可管理与微蜂窝对的多个DU。

“4G使用CPR1时分复用实现射频拉远,5G因大规模MIMO如继续采用CPRI作为前传接口,带宽要求难以承受。5G前传需要使用分组技术,分组技术主要有RoE、eCPRI、及TSN时延敏感网络三种。为降低带宽要求和动态适应实际流量,前传接口需要从时分复用改为统计复用。”邬贺铨表示。

在中传/回传技术中,3G主要采用为SDH/MSTP;4G主要采用PTN/IPRAN,而5G可以使用OTN、M-OTN、100GE、SPN等技术。其中,SPN(切片分组网)以切片以太网(SE)为通道层,在分组层中引入分段选路传送属性(SR-TP)。分段选路(SR)又称为源选路,源节点按照每次通信首个包的特征来配置流表,用于指示报文的转发路径,该次通信的后续数据包被抽象为同一流,相当于面向连接分组通信,SR可以基于MPLS或IPv6,适合接受SDN控制,显著提升网络效率。

传统移动网以小区为中心,5G以用户为中心

从频段来看,5G频率很高,由于高频段和高带宽,若用高功率宏站则布设与运营成本高,但采用大量微站,则干扰严重难以进行站点选址优化,为此可以采用宏微蜂窝混合组网、控制面与数据面分离组网、上下行解耦异构组网等方法来解决。例如,在蜂窝边缘,可采用5G下行+4G上行的异构方式。

在邬贺铨看来,传统的移动网以小区为中心,而5G以用户为中心,每个终端都对应一个无定形小区(但会随网络资源状况和用户移动状态而变),终端与一个宏小区、一个上行数据归属小区、一个下行数据归属小区形成临时配对关系,终端与小区之间的组合匹配是终端与网络互选过程,资源优化配置需要有云计算能力支撑。按照用户行为、偏好、终端、网络状态及能力,网络提供最好的用户体验,实现用户中心网。

在组网方式方面,5G主要包含非独立组网和独立组网。5G非独立组网中,5G新空口基站接入4G核心网(需升级以支持5G新空口),4G负责控制面和移动性管理。用户如通过4G基站入网时,LTE空口和5G新空口提供数据承载;有宽带能力但缺需网络支持的5G体验。

5G独立组网中,5G新空口基站与5G新核心网相连,5G基站具有完整的用户面和控制面功能。当5G系统间连接时,支持5G小区选择与重选、同频换和异频切换;当5G与LTE间连接时,支持空闲状态下的小区间重选与5G/LTE间切换。

5G是通信与云计算融合的网络

5G跟4G相比,发生了很大变化,5G是通信与云计算融合的网络。5G的后台在核心网有大数据、云计算平台,5G基站附近具有移动计算的能力,这种能力有可能是运营商方的,也可能其他虚拟运营方或者其他单位方的。“运营商希望通过云计算避免被边缘化,其他运营企业进入,也可能使运营商进一步边缘化,怎么利用云计算是值得考虑的问题。”邬贺铨如是说。

而为适应车联网、视频业务与VR/AR等对低时延要求,节约骨干网带宽,需将存储和内容分发下沉到接入网,移动边缘计算实现基站与互联网业务深度融合。

与此同时,网络功能在4G是网元的组合,在5G是通过API交互的业务功能的组合,业务被定义为自包含、可再用和独立管理。“5G业务场景十分丰富,传统运营商的业务是运营商来组织的,而现在运营商可能自己生成API,或者说把它功能开放出来,由用户或者说由其他企业来生成API,这种方式我们把5G业务生成也改成API方式了。”表示。

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