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徐晖:面向服务的未来网络架构

发表日期:2014年06月04日      共浏览 1535 次      编辑:

各位领导、各位专家,下午好。今天我很荣幸能有这个机会分享一下我们关于未来网络的一些看法。大家知道从八十年代开始,第一代移动通信诞生之后几乎是以十年一代的速度进行发展,目前为止已经发展到4G,移动通信的业务也从简单的话音业务,发展到目前的4G移动互联网业务,到了5G,或者说再往后2020年的时候针对后来需要更大的数据流量,然后需要更宽的,更多的连接数,以及更好的用户体验。在前几天发布的2020白皮书上,未来主要是物联网是5G网络的主要驱动力。对于移动互联网带给移动通信一个比较大冲击,随着90后慢慢变成移动互联网应用的主力用户,他们要求具有更多的个性化业务,随着一些多媒体技术的发展,像超高清的技术以及大型湖东游戏不断发展,需要的带宽,需要更大,而且也需要更多的场景需要有这种很好的用户体验。而随着物联网业务的发展,从人和人的通信发展到物和物的通信,目前来说像智慧医疗,智能家居等等很多的物联网应用也是,为网络的发展带来了很大的一个挑战,因此对于未来网络发展来说,我们认为用户数会持续的提升。预计到2020年左右,移动网络的签约用户将会超过百亿,智能型终端将会超过50%。第二个趋势就是说移动流量将会爆发式增长,预计到2020,移动数据流量将会达到2010年的1000倍以上,流量主体也会变成一些视频业务,根据移动互联网和物联网业务相互交叉也都会带来一些新的特点。


从业务的发展来说,我们认为未来网络业务趋势,第一个是高带宽,随着超清视频播放的逐渐流行,后续将会成为5G主导性运用,随着云存储和虚拟现实技术和大型游戏的互动游戏的发展,高带宽将是未来业务的一个主要的趋势。现在大家很流行新的传播方式,就在很多大型运动会或者是人群密集的场景下,单位用户密集场景下单位面积的数据流量是一个激增的态势,车联网业务是在高速移动下进行的。对于车联网业务,像车车通信的车辆安全来说,它的低时延要求是很高的,可能对于车辆安全来说要求是5毫秒,另外对于一些重要的物联网业务也是需要有低时延的要求。另外一个特点就是小数据传输,今天上午很多专家都在OTT业务的传输。另外针对物联网业务有很多他的一个主要的特点就是小数据,一次传输的数据不大,但是他会频繁的传输,由于M2M业务终端数量很多,所以他会导致这种小数据的传输将会给网络带来很大的冲击。另外未来的网络其实是一个能力开放的网络,未来的网络并不是说网络提供什么你就去用什么,而是你应该业务想用什么,网络就应该能提供什么。我们认为在5G时代,到2020年未来网络关键的需求,关键需求一,需要1000倍的流量,密度是在每平方公里达到10TPS,2020年应该有1000亿连接数。从用户体验来说,应该能够提供给用户,在移动场景下能够提供用户100M的速率,本地的场景下应该能够提供给用户1GBS的用户数。对于某些特殊的应用,例如像车联网应用,应该能够提供毫秒级端到端时延,提供一种高可靠性的网络。从能耗和比特成本来说,我的流量增加了1000倍,不能我说得能耗也要增加1000倍,从能耗角度来说,和流量增加6000倍,流量可能是相当或者更低,所以说他是需要一张千份之一的功耗,从业务趋势来说,我们认为,从5G的发展来说,其实是可以分为3个步骤,一种是演进,第二个是融合,第三个就是一个创新。从演进来说,他其实是延续了3GPP的持续演进。到现在呢,在D2D、M2M业务上,新的通信网络方式上进行了深入的研究。同时融合IT和CT的融合。另外就是不同的通信系统的融合,广电网的融合,移动通信和移动通信的融合等等,另外他还是一个多层次的一个融合。1000倍流量提高,然后1000倍连接数的提高,在5G还是期待一些革命性的创新技术,包括一些毫米波的研究,然后一些新的传播技术,网络技术来说也是需要一些革命性的,跟以前不一样的网络架构。可以快速进行网络出错节点的网络替换,以及可以进行一些很灵活的网络管理,可以分布式控制和集中式控制相协调,使本地流量进行分流,通过核心网,造成核心网的堵塞。另外认为未来网络是一个开放的未来,是需要能够开放的运营商的网络可以提供给第三方的业务,更多的一些能力未来网络是一个高效的网络,包括更高的性能和虚拟频谱资源的利用,还有功耗降低,应该是一个绿色的。为了实现刚才说未来网络的一些特点,以前大家也做了很多这种技术的尝试,从提高频谱利用率的角度来说,业界就研究了感知无线电软件定义无线电新的技术,从频谱资源调度的角度来说,同时大家就Wlan和移动通信网的融合,从网络通信角度来说,大家就是有一些新的技术,我们认为未来网络的演进和大的趋势,从接入网角度来说,我们认为后续的,在未来网络中基站资源是虚拟化的,基站资源里面分配是集中控制的,另外他可以融合多种的一个接入技术,另外2G、3G、4G的基站,以及wlan包括固定FMC固定网络的接入。由于可能会存在内容边缘缓存,把内容分发进行边缘化,减轻整体网络的一个压力。传输路径要进一步的优化,让核心网角度来说,以前可以想象逻辑分离,支持动态的总网,控制和转发完全分离,在核心网可以实现对业务的一个感知,支持一些动态的策略,数字平面也是会进一步的扁平化。因此我们认为未来的网络其实是一个开放协同的软网络。他采用一种集中平面和转发平面,我们认为是一个虚拟化的,以及这个网络功能是软件化的,可以编程的同时也是一个网络功能,也可以是一个虚拟化的。可以在公用平台上搭建不同的网络功能,另外可以有一个开放的参考和统一的能力开放给第三方业务,甚至是用户提供更灵活的一种业务开发能力。另外他是差异化的一种网络服务,针对不同的业务,不同的用户,以及包括付费的VIP,可以提供差异化的网络服务。

为了实现上述的目的,我们有两大技术可以使用,第一个就是软件定义网络,SDN技术。上午上面很多专家都提到了SDN,我就是简单介绍一下,它就可以解决转发面和控制面独立扩容。可以解决目前网络面临的很多问题,这个关键在SDN用于无线通信网络里,他的关键问题就是一个控制面功能的重构,对SDN进行一个管理。包括SDN之间的通信接口如何实现等等。移动通信网络解决的问题可以引入IT产业的优势,另外可以很快的进行业务的部署。允许不同的版本同时运行等等。研究方向主要是说一个网络管理和编排,以及NFV在移动网里的引入的方式,以及对目前功能的影响。

总结一下,我们就认为未来网络其实是可以根据业务和用户需求进行资源动态分配,实现网络的安全以及业务QS保障,可以控制和转发分离,支持快速路径的故障检测。另外他通过网络功能虚拟化,支持使用一些通用硬件,利于网络软硬件能够快速部署。另外是一个分布式的数据转发,可以使网络更可靠的运行。另外他还是一个分级式的网络服务。可以形成一个单独的子网,提高网络生存能力。未来的网络应该支持多种接入方式,提高无线连接的可靠性。

最后这张就是我们在未来网络平台上做的一些事情,我们上午后续未来网络基础设施,小型试验网络讲话会开放给我们,我们在这个上面有一个基于网络虚拟化技术的融合接入网架构实验验证网络,这是基于NFV和SDN的技术,所以提出了虚拟化技术的融合接入网的架构,分为业务逻辑模块,然后是一个接入网资源,虚拟资源管理模块,还有一个通用的无线接入模块。将SDN的思想和NFV的技术应用到,构建一个未来的接入网的架构,这个试验系统将在未来网络基础设施小型试验网上进行实验验证,感谢未来网络能够提供给我们这样一个平台,将我们的想法能够得到验证。谢谢大家!