華為描繪6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)

日前，工信部IMT-2020（5G）無(wú)線(xiàn)技術(shù)工作組組長(zhǎng)粟欣透露6G概念研究將在今年啟動(dòng)。這意味著中國(guó)與全球同步開(kāi)始6G研究。除了中國(guó)，美國(guó)、俄羅斯、歐盟等國(guó)家和地區(qū)也在進(jìn)行相關(guān)的概念設(shè)計(jì)和研發(fā)工作。

根據(jù)設(shè)想，未來(lái)6G技術(shù)理論下載速度可以達(dá)到每秒1TB，預(yù)計(jì)到2020年將正式開(kāi)始研發(fā)，2030年投入商用。按照移動(dòng)通信的更迭時(shí)間，一代技術(shù)從研發(fā)到商用需要十年。因此，在5G即將投入商用時(shí)，也就是開(kāi)始籌備6G研發(fā)的時(shí)候了。

2030年之后，6G網(wǎng)絡(luò)將是什么樣子？

日前，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）正式成立Network 2030焦點(diǎn)組（ITU-T FG on Network 2030），該焦點(diǎn)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(diǎn)組主席，華為2012網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家Richard Li最近就Network 2030愿景進(jìn)行了介紹，為我們描繪一個(gè)《邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)》時(shí)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(píng)，更正。

邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)

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

1）在應(yīng)用層，當(dāng)前的TCP / IP無(wú)法保證吞吐量和時(shí)延

2）在PDCP層存在時(shí)延差異，由于無(wú)線(xiàn)重傳與TCP流控（flow control）不同步，導(dǎo)致TCP浪費(fèi)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(bào)頭開(kāi)銷(xiāo)、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(kāi)銷(xiāo)很高，有時(shí)高達(dá)90％

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由于時(shí)延和速率受限，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)無(wú)法保障未來(lái)新應(yīng)用的交付，比如VR、全息、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等。

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傳輸網(wǎng)的頭開(kāi)銷(xiāo)通常高達(dá)90%，MPLS-SR和SRv6開(kāi)銷(xiāo)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(shí)，協(xié)議效率非常低，可低至10%以下。

為此，我們?cè)O(shè)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)，但面向未來(lái)，我們應(yīng)該超越5G時(shí)代，應(yīng)該考慮更長(zhǎng)的5G生命周期，并應(yīng)該有一個(gè)全新的視野。

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

2020-2030年，也就是即將到來(lái)的5G時(shí)代，包括了eMBB、mMTC和uRLLC三大場(chǎng)景，這是一個(gè)萬(wàn)物智聯(lián)的時(shí)代。

那么，2030年之后呢？

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Network 2030焦點(diǎn)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(yuǎn)程呈現(xiàn)應(yīng)用

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要實(shí)現(xiàn)全息遠(yuǎn)程呈現(xiàn)應(yīng)用，要求網(wǎng)絡(luò)帶寬將增長(zhǎng)到太比特級(jí)。

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

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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(yuǎn)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(dòng)駕駛）等。

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

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

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未來(lái)網(wǎng)絡(luò)速率越來(lái)越高，時(shí)延越來(lái)越低，所提供的服務(wù)將為用戶(hù)帶來(lái)全新的體驗(yàn)——讓人類(lèi)的五種感官（視覺(jué) 、聽(tīng)覺(jué) 、嗅覺(jué) 、觸覺(jué)、味覺(jué) )完全沉浸在體驗(yàn)之中 。

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

新構(gòu)架：地面和衛(wèi)星通信融合的網(wǎng)絡(luò)

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

新IP：解鎖未來(lái)新機(jī)遇

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新的應(yīng)用和服務(wù)要求我們探索新的技術(shù)。過(guò)去的分組交換方式存在逐包傳送、排隊(duì)時(shí)延長(zhǎng)、易發(fā)生擁堵等問(wèn)題，未來(lái)的交換方式或?qū)⒉捎妙?lèi)似鐵路軌道系統(tǒng)的交換方式，以減少排隊(duì)時(shí)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？