关于5G 的十点思考

择要：面向家产互联网和伶俐都市的高靠得住、低时延等要求，5G以用户处事为本的理念取代了互联网的收集服从优先原则;为顺应将来营业的不确定性，5G将从传统电信网的关闭性转为营业开放化和协议互联网化。5G试图兼具互联网与电信网的上风，但在实现上仍面对诸多挑衅。文章提出了在收集建树与营业组织上必要重视的十个题目。

要害词：5G;软件界说网(SDN);收集成果假造化(NFV);收集切片;基于处事的架构(SBA);移动边沿计较(MEC)

Abstract: 5G takes the concept ofservice-oriented architecture to replace the priority principle of network efficiency inthe Internet to meet requirements of the industrial Internet and smart cities,such as high reliability and low latency.On the other hand, in order to adapt to theuncertainty of future business, 5G features the openness of services and theinternet protocols, different from the closeness of traditional telecommunication networks. Although 5G tries to have the advantages of bothinternet and telecommunication network, its realization still faces many challenges. In this paper, 10 major issues concerning 5G networking and service offering are discussed.

Key words: 5G; SDN; NFV; network slices;SBA; MEC 2019 年5G开始商用。除中海外，今朝已经开始5G商用的其他国度的运营商都基于非独立组网(NSA)方法起步，即相沿4G焦点网，仅增进了5G 基站。5G终端从而可得到比4G更高的宽带手段。中国抉择2020年要直接回收独立组网(SA)方法建树5G焦点网[1]。SA 可以或许提供NSA不具备的高靠得住、低时延和广包围、大毗连手段，在加强移动宽带手段方面也比NSA 方法有更高的服从。因此，可以说2020年才是真正的5G元年。 为了顺应多营业、低时延、高靠得住的营业要求，与4G对比，5G 焦点网回收基于处事的架构(SBA)[2]，从而实现营业开放性和切片化、收集成果假造化(NFV)[3]、计较手段边沿化、协议互联网化等特点。从50年前互联网降生到此刻，互联网协议，如传输节制协议/因特网互联协议(TCP/IP)是基于无毗连模式逐包选路转发的;而此刻5G焦点网是面向毗连的模式，第三层的IP包不再是独一的转发单位。如上所述的收集系统厘革之大是互联网降生以来从未有过的，5G大局限应用要到达预期的机能将面对诸多挑衅。

(1)5G 将要大局限行使软件界说收集(SDN)。SDN实现传送与节制疏散，操作收集操纵体系齐集打点收集，并基于大数据和人工智能为每一个营业流计较出端到端的路由，再将路由信息嵌入源节点的IPv6 扩展报头的标签栈，并沿路径转达到各节点，实现源选路(SRv6)[4]。中间节点只须转发，无须选路，镌汰或省去了列队时刻，以面向毗连模式担保低时延转发。

我们固然等候可以或许通过SDN 对全部营业流和节点及时优化，但大局限收集低时延相应的多方针优化是困难——路由也许斗嘴或不收敛。有两种要领可以办理该困难：一种要领是分地区配置SDN，但跨地区的路由组织必要SDN 间互换营业流与收集资源数据，增进实现的伟大性;另一种要领是仅对部门营业流按面向毗连转发，对其他营业流将仍按无毗连方法处理赏罚，以低落对SDN处理赏罚手段的压力。

(2)5G 倾覆传统网元的组成方法。通过硬件通用化(白盒化)和软件界说网元成果，NFV 可以按照营业流的必要机动回收1.5 层、2 层或3 层转发，进步转发服从并明显低落时延。针对差异营业，NFV 要求网元在统一时刻泛起差异成果，且这些成果随营业变革而变革。这就必要NFV 对全局营业流和收集资源数据实现精准获取。NFV通过假造化实现软硬件解耦，并向硬件资源池化和软件微处事重组成长;但微处事架构缺乏尺度，无法实现开放和互操纵的初志，并且SDN与NFV同时操纵难以停止收集资源斗嘴题目。其它，与专用装备对比，白盒化的转发时延也许还要大一些。更大的题目在于当白盒化网元与原有的网元共存于一个收集时，NFV的结果将很难浮现。

(3)收集切片是5G 收集与营业的一大特色。收集切片[5]凭证营业流的带宽、时延、靠得住性等需求，在齐集的收集运维体系打点下组织收集资源，为各营业流提供与其营业属性相对应的假造专用收集(VPN)通道，支持本性化处事，尤其顺应差异垂直行业的需求。固然VPN 处事在电信网中早就存在，但已往都是预约成立而非及时提供的，且仅对少少数营业流开通。此刻5G 收集切单方面对着VPN 海量局限、及时性、端到端通道组织等特点，对营业流举办逐统统片未免太抱负化了，如30 年前的异步传输模式(ATM)就是前车可鉴。假如收集切片从焦点网扩展到接入网，则端到端的切片要随用户移动而改观，这就增进了切片打点的伟大性。至于将VPN 开放给客户以发明、选择、天生、打点并提供按需及时动态调解权限，是亘古未有的挑衅。

跨运营商收集成立VPN 毗连更是不可思议的使命，这必要运营商间彼此开放收集资源与营业数据，但这根基没有可操纵性。可取的步伐是仅对时延、丢包率和靠得住性等有较严酷要求的营业流提供收集切片。与现有4G 收集的VPN 对比，以上要领可以使VPN 及时天生而无须预约。其它，在流量计费的模式下，仅对高端用户提供可以或许保障处事质量(QoS)的VPN 处事，但对一样平常用户有失公正性，因此必要思量回收以用户代价为中心并思量QoS 的计费模式。

(4)SBA 是5G的重要创新。SBA 构建了一个营业开放平台，承接各类营业智能单位，像手机上的应用措施(APP)那样实现按需添加。通过智能单位的组合可以发生响应的智能，通过营业的解耦和模块化可以实现机动挪用收集处事，以此来顺应5G 新业态的不行预见性。SBA 与电话网中的智能网相同，在海量用户且收集资源有限的情形下，同样会呈现智能网中各营业智能单位组合也许斗嘴的题目。

与智能网差异的是，SBA 是开放的平台，极大富厚了营业智能APP 的来历;但与传统运营商关闭的营业手段对比，SBA 的营业平台开放性存在安详风险。与SBA 相共同，5G 移动通讯协议全面互联网化，这样一来互联网上的应用可以直接移植到5G，加强了营业手段。但与已往移动通讯回收的专用协议对比，5G 移动通讯协议互联网化为互联网上的病毒和木马留了利便之门。为此，5G 在收集安详与信息安详的防护方面必要比4G下更大的工夫。

(5)移动边沿计较(MEC)与5G相伴而行。MEC 实现了云计较手段部门下沉，包罗存储与内容分发手段，以顺应时延敏感营业的快速处理赏罚。在工程上怎样公道配置MEC 的粒度是实践中必要试探的题目。移动终端、呆板人、网联车等应用必要在MEC 间切换，这就涉及MEC 间协同以及MEC与中心云间成果公道分派的题目。它不只也许会发生MEC 间大量的开销、MEC 与中心云的大量交互，还会引入时延。MEC 出格得当于面向垂直行业的应用，由于垂直行业但愿运营商开放MEC 手段。为此，必要为MEC 设置开源平台与容器等轻量级云技能以支持第三方边沿应用。

其它，开放MEC 手段对运营商收集打点与信息安详的影响也无法计算。

（编辑：河北网）

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