大唐電信集團陳山枝：如何實現(xiàn)中國“5G引領”的戰(zhàn)略目標

　　NFV由電信運營商聯(lián)盟提出，是一種軟件與硬件分離的架構，通過IT虛擬化技術，采用產業(yè)界標準的服務器、存儲設備和交換機等硬件基礎設施，通過加載軟件實現(xiàn)功能重構和網(wǎng)絡智能編排，以降低設備成本、加快網(wǎng)絡和業(yè)務的部署速度，改變過去由專用硬件設備來部署的被動局面。

　　由此可見，SDN和NFV具有很強的互補性，盡管兩個概念和解決方案可以融合應用，但是并不相互依賴。SDN控制網(wǎng)絡的動態(tài)連接，NFV實現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡功能，SDN和NFV可以互為使能。

　　多種類型的業(yè)務和多樣化的通信場景對5G網(wǎng)絡提出了多樣化的性能需求，而這些多樣化的性能需求顯然無法通過統(tǒng)一的網(wǎng)絡架構來保證。5G需要支持多種不同類型的業(yè)務，對應的應用場景差異很大，如mMTC的海量連接物聯(lián)網(wǎng)，cMTC的低時延、高可靠的車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用等，其安全性的要求也不相同。5G將基于SDN和功能重構的技術設計新型網(wǎng)絡架構，提高網(wǎng)絡面向5G復雜場景下的整體接入性能;基于NFV按需編排網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡切片和靈活部署，滿足端到端的業(yè)務體驗和高效的網(wǎng)絡運營需求。5G的NFV將從核心網(wǎng)向無線接入網(wǎng)推進，但如何有效實現(xiàn)無線資源虛擬化還需深入研究。

　　5G網(wǎng)絡需具備虛擬化切片的能力，使得每個網(wǎng)絡切片能夠適配不同的業(yè)務和通信場景，以提供合理的網(wǎng)絡控制和高效的資源利用。網(wǎng)絡切片是指將物理網(wǎng)絡通過虛擬化技術分割為多個相互獨立的虛擬網(wǎng)絡。每個網(wǎng)絡切片中的網(wǎng)絡功能可以在定制化的裁剪后，通過動態(tài)的網(wǎng)絡功能編排形成一個完整的、實例化的網(wǎng)絡架構。通過為不同的業(yè)務和通信場景創(chuàng)建不同的網(wǎng)絡切片，使得網(wǎng)絡可以根據(jù)不同的業(yè)務特征采用不同的網(wǎng)絡架構和管理機制，包括合理的資源分配方式、控制管理機制和運營商策略，從而保證通信場景中的性能需求，提高用戶體驗以及網(wǎng)絡資源的高效利用。

　　軟件定義與可編程的優(yōu)點是能感知環(huán)境與業(yè)務、提供基于場景的業(yè)務和應用、方便網(wǎng)絡能力開放。但同時，SDN和NFV帶來了5G網(wǎng)絡和業(yè)務運維的新問題。5G采用通用硬件平臺，帶來了比傳統(tǒng)專用通信硬件的低可靠性問題，與5G服務工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等的高可靠性矛盾。因此，還需進一步研究如何提高在通用硬件平臺上實現(xiàn)電信協(xié)議的可靠性，如容錯系統(tǒng)設計。

　　4.2 動態(tài)自組織網(wǎng)絡

　　在傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡部署、運維等基本依靠人工的方式，需要投入大量的人力, 給運營商帶來巨大挑戰(zhàn)。SON是在網(wǎng)絡中引入自組織能力(網(wǎng)絡智能化)，包括自配置、自優(yōu)化、自愈合等, 實現(xiàn)網(wǎng)絡規(guī)劃、部署、維護、優(yōu)化和排障等各個環(huán)節(jié)的自動進行, 最大限度地減少人工干預，降低成本、提高效率。

　　從第3節(jié)得知：5G 將是融合、協(xié)同的多制式共存的異構網(wǎng)絡。從技術上看, 將存在多層、多類型無線接入技術的共存, 導致網(wǎng)絡結構非常復雜。各種無線接入技術內部和各種覆蓋能力的網(wǎng)絡節(jié)點之間的關系錯綜復雜，特別是超密集組網(wǎng)的引入，導致無線參數(shù)的急劇增加，網(wǎng)絡的部署、運營、維護將成為一個極具挑戰(zhàn)性的工作。為了縮短建設周期、降低運營維護復雜度和成本，未來5G網(wǎng)絡需要SON功能, 能統(tǒng)一實現(xiàn)多個異構無線接入技術、多種覆蓋層次的聯(lián)合自配置、自優(yōu)化、自愈合。

　　4.3 移動邊緣內容與計算

　　筆者認為，5G的移動內容云化有兩個趨勢：從傳統(tǒng)的中心云到邊緣云(即移動邊緣計算)，再到移動設備云。

　　由于智能終端和應用的普及, 使得移動數(shù)據(jù)業(yè)務的需求越來越大, 內容越來越多。為了加快網(wǎng)絡訪問速度, 需要將內容存儲和分發(fā)能力下沉到無線接入網(wǎng)中，基于對用戶的感知，按需智能推送內容，提升用戶體驗。因此，在無線網(wǎng)絡中采用內容分發(fā)網(wǎng)絡(content delivery network，CDN) 技術成為自然的選擇，即無線基站增加計算與存儲能力，構成了分布式CDN，就是移動邊緣內容與計算(MECC)。MECC還可以開放實時的無線網(wǎng)絡信息，為移動用戶提供個性化、上下文相關的體驗。MECC適合應用于新興的智能應用，如增強現(xiàn)實、移動辦公、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)和移動游戲等。

　　在移動社交網(wǎng)絡中，通常流行內容會得到在較近距離范圍內的大量移動用戶的共同關注。同時，由于技術進步，移動設備成為可以提供剩余能力(計算、存儲和上下文等)的“資源”，可以是云的一部分，即形成池化的虛擬資源，從而構成移動設備云。

　　4.4 安全可信的網(wǎng)絡空間

　　5G提供數(shù)據(jù)、連接和基于場景的服務，人、物與網(wǎng)絡高度融合的場景化時代即將來臨。現(xiàn)實空間與網(wǎng)絡空間交織發(fā)展，安全成為支撐5G健康發(fā)展的關鍵要素。

　　面向信息消費、工業(yè)生產、互聯(lián)網(wǎng)金融、教育醫(yī)療、智能交通和公共管理等典型應用場景，5G網(wǎng)絡需要提供安全可靠的網(wǎng)絡通信和服務平臺，并能夠保護用戶隱私，同時支持國家和社會維護網(wǎng)絡空間秩序。在傳統(tǒng)接入安全、傳輸安全的基礎上，5G需要實現(xiàn)網(wǎng)絡空間與現(xiàn)實空間的有效映射，提供滿足不同應用場景的多級別安全保證，網(wǎng)絡實體自身具備安全免疫能力，構建安全可信的網(wǎng)絡空間。

　　大唐電信發(fā)布的5G網(wǎng)絡安全白皮書分析了未來5G移動寬帶系統(tǒng)的一些典型應用場景，站在用戶、網(wǎng)絡和服務平臺提供者、社會和政府的不同角度分析了5G的安全需求;提出了5G網(wǎng)絡安全的3個核心要素：身份可信、網(wǎng)絡可信和實體可信，并對主要的安全技術方向進行了研討。