5G究竟要如何“走進尋常百姓家”?

5G究竟要如何“走進尋常百姓家”?信息通信的未來是什麼?新一代互聯網是什麼樣子?15日,2018中國信息通信大會在成都舉行,4大院士匯聚成都,論道信息通信未來趨勢。

5G究竟要如何“走進尋常百姓家”?

2018中國信息通信大會在成都舉行

中國工程院院士鄔江興:

解決核心技術

新一代互聯網人工智能是趨勢

5G究竟要如何“走進尋常百姓家”?

鄔江興 圖據東方IC

“2030年以後的網絡是什麼樣子?我想談談多模態智慧網絡。”中國工程院院士、國家數字交換系統工程技術研究中心主任鄔江興帶來專業而深度的解讀,鄔江興曾主持研製我國第一臺萬能成控數字機,被譽為“中國大容量程控數字交換機之父”。

“為什麼要發展多模態網絡?數字經濟時代,互聯網最重要。我們的網絡已經進入3.0時代,人、機、物互聯時代。”在鄔江興看來,受時代影響,Internet發展進入新時期,IP原本只是用於解決網機間的互聯問題,現在成為承載一切服務的必由之路。

新一代互聯網成為必爭之地。如何構建?鄔江興提出自己的想法。

“我國網絡建設和發展之痛。首先是核心技術之困,網絡核心技術應該是國之重器。”鄔江興解釋,沒有網絡安全就沒有國家安全, 國家在寬帶通信與新型網絡重點專項裡,基於全維可定義的新型網絡體系架構和關鍵技術,目標是邁向2030年及以後的新一代互聯網,“互聯網和Internet還是有區別的。在2030年左右要能形成可靠的國家戰略剛需。新一代互聯網使能技術之一,就是多模態尋址與路由,因為相互補充,相互制衡而構成一個和諧共存的發展。”

“人類正在步入智慧化時代。”在鄔江興看來,當前網絡沒有現實世界這麼智慧,但人工智能與各領域深度融合已成為發展趨勢,“智慧化的首要目標,凡是非集中控制的分佈式網絡,網元節點達成用戶體驗優化和最優化的目標。引入人工智能技術,能實現感知、決策,適配。”

5G究竟要如何“走進尋常百姓家”?

段寶巖 圖據陝西日報

中國工程院院士段寶巖:

5G時代,“天線”是什麼樣子?

“為了實現無線通信的信息傳播與發射,發射和接收要用一個載體,這就是微波天線,微波天線是可逆的,可發可收。”5G還有多遠?中國工程院院士、西安電子科技大學教授段寶巖從硬件和軟件技術發展,帶來“窗口”。

“手機出現了五代,第一代就是上面有一個天線,這是最早期的。”段寶巖一一介紹,第二代是可伸縮的拉桿天線。第三代是致力於手機3頻段的天線,第四代是四頻段,第五代是以MIMO為主高頻寬帶的天線,“所有的天線設計,機器跟電相結合,不是純機械物體,也是純電物體,所以是機電耦合物體。”

段寶巖講解這種“機電耦合”對5G的作用。“5G時代的到來,帶來了很多挑戰。”段寶巖介紹,4G網絡是基礎,5G網絡是發展。“佈局方面,基站的選址已經有了一些,最好兼容,這樣省錢。技術挑戰方面,5G帶來一體化融合的空間重構,硬件複雜和算法複雜,5G天線測試面臨挑戰。工程挑戰,主要是大規模快速生產能力,大規模快速測試能力自動化、數字化、智能化三化融合。”

下一步怎麼辦?段寶巖提到高功率微波傳播的機電耦合模型,“引入代理模型,降低複雜度,減小計算量。5G應用裡面有智能化、小型化、集成設計以及定製化。”

5G究竟要如何“走進尋常百姓家”?

尹浩 圖據東方IC

中國科學院院士尹浩:

物聯網時代

萬物互聯離不開5G

5G時代,面向人的互聯和物的互聯,還有哪些問題?

“互聯網進入萬物互聯的物聯網時代。”中國科學院院士尹浩以工業互聯網舉例,這是萬物互聯網的一個領域,對網絡差異性服務保障,特別低時延高可靠提出非常高的要求,“工業互聯網目前是一個重要的應用領域。”

“在萬物互聯情況下,最直觀的通信追求指標,其中一個指標拉動我們需求,就是帶寬。”尹浩說,原來面向人的互聯,全世界的量大約為70億,每個人兩個手機就可以突破百億,到了萬物就是千億、萬億的量,“面向人的應用帶寬需求量在增大,從4K到8K,需要增強虛擬現實的VR體驗,剛好這個數字也是5G左右。帶寬只是一個方面,還是來自多樣場景的應用。 ”

尹浩說,萬物互聯離不開5G,5G有兩大驅動,一個面向人的人聯網,一個是面向物的物聯網。面對這兩驅動力有三大場景。第一是增強型移動寬帶場景。第二是低功耗、大連接場景。第三是低時延、高可靠場景。場景的不同組合導致電信行業的三大運營商,再也不可能依託完全獨立的網絡每個場景進行保障。如何在有限的物理網絡上滿足各種類型垂直行業的需求?“5G的架構基於網絡功能虛擬化有三朵雲,第一,完成接入雲,把各種各樣的物端接入到網絡來。第二,網絡側兩朵雲,一個轉發雲,一個控制雲。把需要連接的關係,通過控制雲下轉發雲合理的建立起來。這裡也提出為了雲之間,究竟怎麼滿足業務,物聯網的行業是千差萬別就提出切片技術。這個理念也是比較理想,你要真正落地,在三大運營商現在的核心網上落地,挑戰非常嚴峻。什麼時候落地有待一段時間的觀察。”

如何實現?尹浩提到衛星基站,“現在帶著手機就可以走天下,地球表面70%是海洋,不可能把計算機建到海洋上去,三大運營商部署2G、3G、4G網絡,沙漠等地方就沒有基站覆蓋。基站有建網成本、功耗成本、維護成本。但是衛星就不一樣了,衛星就可以解決這些問題。”

5G究竟要如何“走進尋常百姓家”?

吳建平 圖據東方IC

中國工程院院士吳建平:

一體化融合網絡是未來發展趨勢

“互聯網的體系結構是互聯網最核心的技術。”在成都,吳建平帶來一體化融合網絡的發展與思考,在他看來,新的技術層出不窮,兩三年就有新的技術出現,實際上這些技術有層次,對整個網絡空間可以分成四個層次描述——依託各種通訊手段,範圍光纖技術、電路技術、移動通信技術,以及接入部分的WIFI技術,以及天空的衛星技術,“這些技術是今天網絡連接的基礎,這些技術不斷髮展,速度、覆蓋範圍都在不斷進步。在這個上面,這些年最大的進步是利用各種各樣的技術,構建互聯網。”

“互聯網把計算機通過全球統一的協議標準連接成一個整體,用一種通用的語言把全球溝通起來,在這個基礎上我們構建各種應用系統,雲計算、大數據、人工智能、區塊鏈等等,這些技術是共性的基礎,很多行業都會利用這些技術。”在吳建平看來,互聯網有承上啟下的重要作用,在整個網絡裡是最基礎的設施,“最關鍵是它的體系結構,互聯網的體系結構,還有一個很重要的特點。互聯網的變遷很緩慢,變化只在路由器上進行。”

吳建平提到安全性,網絡安全性是大家面臨最大的挑戰,“互聯網設計初期沒有考慮安全特徵,現在拒絕攻擊服務最根本的是利用網絡的缺陷。”

在吳建平看來,一體化融合網絡的戰略需求非常大,基本思路是要有一個體繫結構把互聯網繼續做大做強。然而,我國網絡發展面了一些現實問題,包括通信設施難以保障“走出去”;水下基本空白;天地組網尚未實現,關鍵時刻“響應慢”;互聯互通手段不可控,安全可信“不託底”;網絡體系結構創新,服務能力“跟不上”等等。

“因此,IPv6下一代互聯網勢在必行。”吳建平表示,一體化融合網絡是未來發展趨勢,將以IPv6下一代互聯網體系結構為基礎。行業網絡包括物聯網、工業互聯網等;成熟網絡包括互聯網、廣電網絡等;國家戰略基礎設施包括空間信息網絡、海洋信息網絡等。未來的網絡空間將不斷髮展。


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