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華為2012網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗室首席科學(xué)家:邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)

如同一個小孩呱呱墜地,5G已誕生,往后就要考慮其如何茁壯成長。既然5G將在2020年商用,那么我們就必須考慮其持續(xù)的生命周期,一個超越5G的生命周期。

2030年之后,網(wǎng)絡(luò)將是什么樣子?

日前,國際電信聯(lián)盟(ITU)正式成立Network 2030焦點組(ITU-T FG on Network 2030),該焦點組旨在探索面向2030年及以后的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展,包括保持向后兼容的網(wǎng)絡(luò)新概念、新構(gòu)架、新協(xié)議、新解決方案,以及支持現(xiàn)有的和新的應(yīng)用。

 

Network 2030焦點組主席,華為2012網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗室首席科學(xué)家Richard Li最近就Network 2030愿景進行了介紹,為我們描繪一個邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)》時代。

 

下面小編就用我蹩腳的英文為大家大致翻譯介紹一下,如有不妥之處,歡迎指出,批評,更正。


 

邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)

移動網(wǎng)絡(luò)≈3GPP構(gòu)架 + IP協(xié)議,但是,面向未來需求,當(dāng)前的移動網(wǎng)絡(luò)存在如下問題:

 

1)在應(yīng)用層,當(dāng)前的TCP / IP無法保證吞吐量和時延

 

2)在PDCP層存在時延差異,由于無線重傳與TCP流控(flow control)不同步,導(dǎo)致TCP浪費地重傳數(shù)據(jù)包。

 

3)GTP復(fù)雜性:包括隧道建立/拆除處理、隧道報頭開銷、額外的C-P信令

 

4)協(xié)議的低效使用:

•“隧道”加“隧道”

•某些頭字段相互重復(fù)

 

•頭開銷很高,有時高達90%

由于時延和速率受限,當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)無法保障未來新應(yīng)用的交付,比如VR、全息、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等。

傳輸網(wǎng)的頭開銷通常高達90%,MPLS-SR和SRv6開銷隨著跳數(shù)的增加而增加,然而,物聯(lián)網(wǎng)都是小數(shù)據(jù)包傳輸?shù)模@導(dǎo)致傳送小數(shù)據(jù)包時,協(xié)議效率非常低,可低至10%以下。

 

為此,我們設(shè)計5G網(wǎng)絡(luò),但面向未來,我們應(yīng)該超越5G時代,應(yīng)該考慮更長的5G生命周期,并應(yīng)該有一個全新的視野。


2000-2020年,也就是我們目前所處的時代,主要是以多媒體服務(wù)和APP應(yīng)用為主的移動互聯(lián)時代。

 

2020-2030年,也就是即將到來的5G時代,包括了eMBB、mMTC和uRLLC三大場景,這是一個萬物智聯(lián)的時代。

 

 

那么,2030年之后呢?

Network 2030焦點組將探索新媒體、新服務(wù)、新架構(gòu)、新IP四大領(lǐng)域。

 

 

新媒體:全息遠程呈現(xiàn)應(yīng)用

要實現(xiàn)全息遠程呈現(xiàn)應(yīng)用,要求網(wǎng)絡(luò)帶寬將增長到太比特級。

 

 

新服務(wù):從“盡力而為”向高精度業(yè)務(wù)保障轉(zhuǎn)變

2030年后,網(wǎng)絡(luò)所提供的新服務(wù)包括:全息傳送(比如多感全息)、高精度服務(wù)(如遠程醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))、最佳保障服務(wù)(比如AR/VR和自動駕駛)等。

要實現(xiàn)這些服務(wù),網(wǎng)絡(luò)時延非常重要,比如,無線AR/VR應(yīng)用要求時延不超過20ms,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時延要求在20us和10ms之間。

對于高精度和最佳保障服務(wù),要求數(shù)據(jù)包傳送從“及時”到“準(zhǔn)時”,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)“按需分配”的統(tǒng)計復(fù)用方式不再適合,網(wǎng)絡(luò)需新增用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)、預(yù)約信令、新的轉(zhuǎn)發(fā)機制和自動化OAM等功能組件。


未來網(wǎng)絡(luò)速率越來越高,時延越來越低,所提供的服務(wù)將為用戶帶來全新的體驗——讓人類的五種感官(視覺 、聽覺 、嗅覺 、觸覺、味覺 )完全沉浸在體驗之中 。

要實現(xiàn)多感全息通信,網(wǎng)絡(luò)需承載來自不同感官的多維信息,且要求近實時的時延,這就需要引入新IP使能網(wǎng)絡(luò)高精度服務(wù)。

衛(wèi)星移動通信包括中軌道(MEO)、低軌道( LEO)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),比如SpaceX的Starlink、孫正義也投資的OneWeb、中國航天科工集團主導(dǎo)的低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)等。

 

新IP:解鎖未來新機遇


新的應(yīng)用和服務(wù)要求我們探索新的技術(shù)。過去的分組交換方式存在逐包傳送、排隊時延長、易發(fā)生擁堵等問題,未來的交換方式或?qū)⒉捎妙愃畦F路軌道系統(tǒng)的交換方式,以減少排隊時延、保障可靠性,這需要在IP頭之后加入元數(shù)據(jù)(metadata)和控制信息。

 

 

最后,一張圖總結(jié)一下, IMT-2020 (“5G”) 與Network 2030有何區(qū)別?

來源:華為2012網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗室、網(wǎng)優(yōu)雇傭軍

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