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探索彌合未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)中固定和移動(dòng)組件之間日益擴(kuò)大的差距的方法

IEEE電氣電子工程師 ? 來(lái)源:未知 ? 作者:李倩 ? 2018-08-22 10:51 ? 次閱讀

如果你聽過(guò)有關(guān)5G的承諾它可為自動(dòng)駕駛汽車和沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)保駕護(hù)航的宣傳,估計(jì)你很快就會(huì)意識(shí)到下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將需要承載多少數(shù)據(jù)。但是,工程師們是不是太專注于提供滿足數(shù)據(jù)饑渴型應(yīng)用程序需要的低延遲網(wǎng)絡(luò),而以至于忘記了我們龐大的、錯(cuò)綜復(fù)雜的電信網(wǎng)絡(luò)的其余部分呢?

這種擔(dān)憂促使一些研究人員開始思考,數(shù)據(jù)從手機(jī)傳到最近的手機(jī)信號(hào)塔之后都將流向哪里。

國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)是聯(lián)合國(guó)的一個(gè)機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各國(guó)間的電信基礎(chǔ)設(shè)施。最近,ITU成立了一個(gè)新的焦點(diǎn)小組,該小組旨在部分地解決無(wú)線通信中新出現(xiàn)的不平衡問(wèn)題。該小組名為“Network2030”,更準(zhǔn)確地說(shuō),是ITU-TNetwork2030技術(shù)焦點(diǎn)小組(FGNET-2030)。它將探索彌合未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)中固定和移動(dòng)組件之間日益擴(kuò)大的差距的方法。

固定側(cè)和移動(dòng)側(cè)都是向我們的無(wú)線設(shè)備發(fā)送信息的統(tǒng)一系統(tǒng)的一部分。即便如此,華為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家兼國(guó)際電信聯(lián)盟Network2030焦點(diǎn)小組主席RichardLi認(rèn)為,它們之間存在一個(gè)足以將它們視為兩個(gè)獨(dú)立的組成部分的區(qū)別。而這一區(qū)別是他看到開始出現(xiàn)的問(wèn)題的地方。

可以把移動(dòng)側(cè)視為直接向我們的設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的天線和無(wú)線電波。近年來(lái),隨著5G以及波束成形、大規(guī)模MIMO和毫米波技術(shù)的出現(xiàn),這一側(cè)已經(jīng)引起了很多關(guān)注。固定側(cè)則是其他的一切,包括在兩個(gè)固定點(diǎn)之間無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的天線以及處理絕大多數(shù)遠(yuǎn)程通信的電纜、光纖和交換機(jī)等。

“在過(guò)去的幾年里,人們正在無(wú)線電方面推進(jìn)5G。現(xiàn)在,當(dāng)人們開始部署5G時(shí),就是在移動(dòng)側(cè)。”Li說(shuō)。“但固定網(wǎng)絡(luò)這一側(cè)仍然是4G。它們并不匹配。”Li擔(dān)心,由于強(qiáng)調(diào)將5G用于為個(gè)人設(shè)備提供千兆速度,更大的那一部分的基礎(chǔ)設(shè)施被忽視了。

結(jié)果是,雖然5G帶來(lái)的大量數(shù)據(jù)將無(wú)延遲地通過(guò)邊緣的基礎(chǔ)設(shè)施,但較舊的、不太先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施可能會(huì)在數(shù)據(jù)需要較長(zhǎng)距離傳輸時(shí)對(duì)其傳輸速度造成限制。

Li說(shuō),Network2030焦點(diǎn)小組不會(huì)緊盯著5G。相反,正如其名稱所暗示的那樣,該小組將超越5G這一代網(wǎng)絡(luò)并思考接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么。

也就是說(shuō),他準(zhǔn)備綜觀未來(lái)幾代通信技術(shù)將帶來(lái)什么。當(dāng)被問(wèn)及該小組是否會(huì)考慮6G技術(shù)可能的發(fā)展時(shí),Li說(shuō)他最近在加拿大發(fā)表演講后也被問(wèn)到了同樣的問(wèn)題。“6G尚未定義。”他做了和上次一樣的回答。“我要扮演一只狡猾的狐貍,讓其他人去定義它。”

事實(shí)上,他并不希望焦點(diǎn)小組考慮6G可能是怎樣的,而是希望小組考慮它對(duì)網(wǎng)絡(luò)主干的需求是什么。“能夠支持6G網(wǎng)絡(luò)的固定網(wǎng)絡(luò):這是關(guān)鍵。”他說(shuō)。

問(wèn)題的很大一部分在于,我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的方式,在很大程度上是為了提高移動(dòng)側(cè)的效率而設(shè)計(jì)的。在數(shù)據(jù)行進(jìn)過(guò)程中,它會(huì)變得低效,容易在固定側(cè)發(fā)生數(shù)據(jù)堵塞。

舉例來(lái)說(shuō),兩個(gè)人坐在沙發(fā)上,都在用手機(jī)觀看足球比賽。Li解釋說(shuō),目前,每個(gè)設(shè)備都將單獨(dú)使用GPRS(通用分組無(wú)線服務(wù))隧道協(xié)議來(lái)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。實(shí)質(zhì)上,GTP在每個(gè)電話和最近的路由器之間建立一個(gè)稱為隧道的連接。這些隧道允許每個(gè)電話單獨(dú)與路由器通信,但是當(dāng)路由器將數(shù)據(jù)進(jìn)一步發(fā)送到基礎(chǔ)設(shè)施時(shí),就可能會(huì)產(chǎn)生大量的冗余。例如,如果坐在沙發(fā)上的這兩個(gè)人是在各自的手機(jī)上觀看同一場(chǎng)足球比賽,那么路由器當(dāng)前會(huì)請(qǐng)求并接收相同的流數(shù)據(jù)的兩個(gè)副本。“這是一個(gè)巨大的浪費(fèi),因?yàn)樗皇窃诠潭▊?cè)增加了一個(gè)又一個(gè)隧道。”Li說(shuō)。

Li說(shuō),現(xiàn)在的固定網(wǎng)絡(luò)無(wú)法保證能滿足5G所做出的承諾。“5G是目前最好的成就”,他說(shuō),問(wèn)題是5G承諾低延遲,但它在吞吐量這個(gè)問(wèn)題上卻幾乎什么都沒(méi)說(shuō)。如果有很多數(shù)據(jù)包在存在著持續(xù)延遲的網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng),那么低延遲就近于一句空話。

例如,如果在看新東西時(shí)的移動(dòng)延遲是20毫秒或更長(zhǎng)時(shí)間,那么人們?cè)谑褂?a href="http://www.asorrir.com/v/tag/3668/" target="_blank">VR眼鏡時(shí)就會(huì)感到暈眩。5G承諾以足夠低的延遲來(lái)處理圖像捕獲、成幀、傳輸和顯示(這是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)VR體驗(yàn)所需要處理的所有事情),Li估計(jì)留給數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中雙方向傳輸?shù)臅r(shí)間只有5到7毫秒。

但是,如果網(wǎng)絡(luò)總是在被數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的VR用戶使用,那么它通常可以多快地傳送數(shù)據(jù)就無(wú)關(guān)緊要了。大多數(shù)固定網(wǎng)絡(luò)根本沒(méi)有足夠高的吞吐量來(lái)推送所有數(shù)據(jù),就像在交通高峰期被紅燈阻攔下的汽車一樣,數(shù)據(jù)需要在在交換機(jī)和路由器那里等待著。

正如一些研究人員已經(jīng)開始提出的,6G將帶來(lái)具有更高吞吐量要求的應(yīng)用程序。Li說(shuō),未來(lái)幾年,自動(dòng)駕駛汽車、海量機(jī)器類通信、觸覺互聯(lián)網(wǎng)和全息通信都將成為可能。盡管移動(dòng)側(cè)和那些在建設(shè)它的人們做出了承諾,但固定側(cè)是無(wú)法承受即將到來(lái)的數(shù)據(jù)浪潮的。

“現(xiàn)在,我們處于互聯(lián)網(wǎng)分配擴(kuò)張的階段。”Li說(shuō)。“交通、醫(yī)療、制造業(yè):低延遲對(duì)于它們都很重要。”對(duì)Li來(lái)說(shuō),唯一明智的選擇是現(xiàn)在就考慮這些未來(lái)的網(wǎng)絡(luò),以防止未來(lái)會(huì)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)洪流。

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原文標(biāo)題:國(guó)際電信聯(lián)盟“Network 2030”焦點(diǎn)組之問(wèn):5G之后是什么?

文章出處:【微信號(hào):IEEE_China,微信公眾號(hào):IEEE電氣電子工程師】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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