构建确定性网络支撑智能社会:网络5.0开启全新时代
通信产业网|2020-12-04 13:05:09
作者:党博文来源:通信产业网

【通信产业网讯】(记者 党博文)过去的50年中,TCP/IP网络协议体系及相关技术取得了巨大的成功,是推动人类文明进步最重要的力量之一,未来网络技术将会深度服务于千行百业,逐步成为社会生产活动的基本支撑力。

12月1日,由网络5.0产业和技术创新联盟组织的2020年网络5.0峰会正式召开,来自国内电信运营商、设备制造商、高等院校、科研院所等技术专家齐聚一堂,公议网络5.0未来愿景。

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四维度定义网络5.0

网络5.0作为面向2030年演进的未来网络架构,将基于现有IP网络协议基础,在演进思路上采取“分代目标、有限责任”的策略,通过打造新型IP网络体系,协同管理、控制和数据面,联通分散的计算、存储及网络等资源,构建一体化的ICT基础设施,向各相关产业提供网络能力、计算能力及数据能力服务。

而网络5.0目标场景主要聚焦为移动承载、ICT基础设施、产业互联网与全息通信,网络5.0技术需求已收敛到四个方面。

首先是内生的安全可信。可信包括用户信任与社会信任。用户信任指保证用户信息的完整性、确定性和不可篡改性。而社会信任是指网络能提供足够能力,防止不正当使用网络。内生安全是指提高网络层自身的安全防御能力以实现网络高可靠及网络抗攻击。

其次是大连接下的感知与管控。在大连接方面,2030年网络将面临千亿量级的海量连接。网络5.0在资源感知及管控方面将以不面向连接/无连接为主,面向连接为辅。

再次是网络可规划性能可预期。网络5.0需要在业务模型上支持可规划,在通信过程中实现传输路径、网络性能、网络能力等的可预期,要能为用户提供满足其需求的确定性QoS服务。

最后是泛在移动性支持。泛IoT时代,业务种类复杂多样,不同业务对移动性有不同的要求。传统移动通信网的移动性管理方案是针对移动号码设计的,以隧道技术为基础,此方案不适用2030年的网络。网络5.0需要究泛在移动方案以应对高频动态切换问题,保证正在进行的通信不中断。

确定性网络支撑智能社会

随着新基建概念的不断深化,实体经济领域与互联网的融合也逐步在走深走实,互联网所承载的设备规模和服务规模随之加大,同时对网络通信的延时、安全可靠、服务等级划分等提出了更高要求。

在1980年至2000年电话网时代,作为确定性网络,因其质量确定、连接数量受限的特点,让大众一度认为互联网无法替代电话网,但是经过二十年的发展,IP网络大连接特性恰恰满足消费性互联网强调连接数的背景,因此迎来快速发展。

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中国工程院院士刘韵洁指出,互联网在消费领域取得巨大成功,然而面向生产领域将遇到巨大挑战,互联网进入实体经济需要构建确定性网络。

刘韵洁指出,我们正处于互联网下半场的生产型互联网时代,质量确定、海量连接、质量可定制的诉求让“尽力而为”的传统IT网络架构面临巨大挑战,构建确定性网络既要将互联网的特点保留,又要解决确定性问题。

何为“确定性网络”?简单来说,就是主要针对工业、能源、车联网等对网络低时延、可靠性和稳定性要求极高的垂直行业,按照业务级别构建的一个有差异化服务的确定性网络,这与C端用户使用的网络环境有一定差异。

以工业互联网为例,工业互联网是面向未来网络技术深度服务于全行业的演进方向那个之一,特别是面向工业机器的高精度应用场景,未来会有大量的智能机器接入网络,而“面向工业机器的通信”将产生许多新型网络功能需求,信息在网络中传输的准时性和网络层的确定性成为未来网络的关键需求之一。

对此,刘韵洁倡议,“尽力而为”的传统网络架构逐渐僵化,难以支撑实体经济等新互联网业态对网络的多样化需求,亟需引入“说到做到”的差异性SLA(服务等级协议)和可承诺的确定性网络,在5G即将全面商用的窗口期,确定性网络的到来对新基建的推进意义非凡。

面向2030:三大核心

宏观来看, 对于网络5.0的发展,其核心思路是从核心协议突破,自顶向下,创新思路。

对此,网络5.0则需要以网络技术创新为驱动,以IP协议为突破口,设计全维度可定义、协议操作灵活、安全机制内生化的 New IP下一代网络协议体系,突破寻址、路由、确定性 QoS、内生安全等下一代网络核心技术。

而面向网络2030发展愿景则是提供万亿级、人机物、全时空、安全、智能的连接与服务,运营商作为网络建设的参与者,对现有网络存在的挑战,及网络5.0如何解决这些挑战有着更为直接的认识。

中国移动研究院副院长段晓东段晓东在其演讲中提到,对于网络研究而言,IP技术创新属于塔尖上的创新工作,移动研究院将后5G与6G的网络技术向IP技术映射后,主要集中在确定性网络、存算一体、数字孪生网络、智能路由、动态路由及SRv6等技术方向上。

而中国电信研究院副院长陈运清则主要介绍了电信在云网融合方面的思考。

陈运清指出,电信在基于云网算力一体化的布局,正在打造能够实际运转整个大网的云网操作系统,同时对包含计算、存储、网络在内的云网资源进行细粒度的定义。关于确定性网络方面,陈院长认为DIP和TSN会成为物联网、工业互联网及其他5G应用场景的核心技术。

中国联通网络技术研究院首席科学家唐雄燕在其报告中介绍了联通从云网协同到算网一体的云网融合技术发展之路及其中的关键技术。

唐雄燕介绍了集中式及分布式的算力感知技术和网络可编程与应用感知技术等,建议包括时延、抖动和服务系统的内生确定性要与5G等技术协同起来,同时唐博士认为内嵌到网络体系中的内生安全机制会是云网融合的关键内容。

作为设备商的代表,华为数据通信产品线CTO唐新兵介绍了华为在面向全产业互联场景的New IP技术创新,详细阐述了全IP化对未来产业发展的推动价值,同时以园区网络和车联网为例,介绍了灵活IP地址及内生安全相结合的技术如何在不同场景下的应用。

谈及未来网络愿景,刘韵洁认为,未来网络要满足智能、安全、柔性、可定制四大要素,在需求上个性化将让每个行业、企业、用户甚至是每个应用都拥有定制化网络;而提供的按需化也将让运营商从传统的卖带宽转变为提供定制化的网络服务能力;最终在全网利用率商也将从目前的50%的网络利用率提升至90%,降低用户的使用成本。

“未来网络技术将会深度服务于千行百业,逐步成为社会生产活动的基本支撑力。”刘韵洁指出,网络操作系统是未来网络大脑,正成为新一轮的竞争制高点,要把握这一重大变革机遇,构建全场景、全兼容、智能化网络操作系统。

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责任编辑:党博文

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