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中国工程院院士邬贺铨:5G新基建面临五大挑战

作者:达涌 来源:人民邮电报 发布时间:2020-05-07 浏览:
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“新基建对中国的5G不仅仅是建设工程,也是技术创新的继续,是对中国5G引领的真正考验。”4月28日,在由FuTURE论坛举办的“5G和网络发展战略研讨会”上,中国工程院院士邬贺铨表示,5G作为新型基础设施的首选,被赋予应对疫情带来的经济下行压力和为经济高质量可持续发展提供新引擎的重任,同时他指出,5G新基建将带来技术、运维、产品、市场和安全成熟性五大挑战。

第一个挑战是技术成熟性。

我国5G正式商用还不到半年,主要亮点还只是宽带移动接入,尚未经受大流量、大连接、高可靠、低时延的充分考验。

我国今年在全球率先开展独立组网(SA)大规模建设,将启动SBA(基于服务的网络体系)和虚拟化以及网络切片等新功能,为面向工业互联网和车联网的应用奠定了基础。但目前SDN、NFV、SRv6、网络切片、SDWAN等大规模组网技术尚未验证,我们面临SA探路的风险。

在核心网络路由协议方面,5G目前的标准并无突破,IETF现着力开发IPv6在路由协议方面的应用标准,ITU提出了New IP,具备灵活可变长IP包、多样化寻址、超强TCP等特征,这些在大规模建设5G核心网时也需要考虑。

第二个挑战是运维的成熟性。

SA网络体制下,全网复杂路由的SDN和多类型超海量连接的VPN缺乏运用经验,网络切片与现有网络如何兼容也是问题,需要研究SBA各业务单元组合冲突的避免机制。

虽然国外有过两个运营商联合组网的例子,但共享的深度、规模还不能跟中国电信和中国联通合建5G网络相比。中国电信、中国联通、中国广电三家企业在全国范围共同使用3300MHz~3400MHz频段频率用于5G室内覆盖,前提是需要接口和网管的标准。

全网集中一个OSS有利于基于业务与网络资源大数据的统计与智能分析,自动生成通信设备与服务的全局优化编排方案,但处理能力和处理时延难以满足要求。如果按区域设置OSS,则各OSS 需要与中央OSS互通,将引发时延。

合理MEC的粒度是实践中需要探索的问题。移动终端、机器人、网联车等应用需要在MEC间切换,这就涉及在保证时延的前提下,MEC间协同以及MEC与中心云间功能合理分配等问题。此外,如何为垂直行业开放MEC的能力也是需要研究的问题。

第三个方面是产品成熟性。

“低功耗、低成本的5G终端是大规模商用的瓶颈,业界寄希望于国产多模多屏支持SA的芯片大规模量产。”邬贺铨指出,目前市场上5G基带芯片以7纳米工艺为主,而下一代更高工艺水平的芯片在国外已开始发布。我国自研的新一代5G终端芯片的供应链有受制于人的风险,芯片的持续创新压力很大。

同时,邬贺铨表示,5G的基站功耗经过半年多的努力已经下降了近一半,但目前5G基站功耗仍是4G的三倍,进一步下降难度不小。关于5G的终端测试仪表和网优仪表等仍存在薄弱环节。

此外,国产手机的新一代操作系统和运行平台的成熟性、可靠性、兼容性还有待检验。

第四个挑战是市场成熟性。

目前公众对5G的认识是带宽更宽、速度更快,这不足以迅速扩大用户群,用户需要有更高价值的体验。

行业应用个性化明显,且关系到产业链上下游的协同开放,还涉及行业的管理和准入,目前行业的刚需与跨界合作及商业模式还不清晰,行业主导的积极性还有待发挥。

邬贺铨特别提到,“已有企业提出自建5G企业专网要求,需要考虑专网的频率规划与管理以及干扰协调”。

远程医疗、无人驾驶、机器人、工业互联网的应用很多涉及产业安全、人身安全、隐私保护以及伦理,超出了现有法律规范的内容,需要加快完善与5G应用有关的法律法规体系。

现有行业终端是基于5G CPE方式,难以发挥真正意义上的5G应用效果,需要有规格品种丰富的5G行业模组及芯片,需要增强模组中间的多场景适应性以降低成本。

第五个挑战是安全可靠性。

虚拟化——虚拟化模糊了网络的物理边界,虚拟安全域会动态变化,传统依赖物理边界防护的安全机制难以奏效。控制系统易成为网络安全攻击的对象,而底层网络资源共享将挑战安全隔离。

开放性——5G 开放给客户自定义与调配业务,恶意第三方容易获得对网络的操控能力。5G采用通用互联网协议代替传统移动网专用协议,扩展了业务能力,但更容易受到外部攻击。

切片化——切片间需要有效的安全隔离机制,以免某个低防护能力的网络切片被攻击以后成为跳板波及其他切片。

大连接——大连接永远在线易成为DDoS攻击的跳板。防入侵能力又受限于低功耗算法。大连接认证会引发信令风暴,还会影响时延,车联网还要求支持点到多点的V2V快速认证。

5G会有很多软件采用开源,还有软件对第三方开源基础库的过度依赖会加大引入安全漏洞的风险。

开源化——开源软件对第三方开源基础库过度依赖,加大了引入安全漏洞的风险。

大数据——以失真的数据来训练神经网络,会使决策错误且因AI结果不可解释性而难以发现。

“虽然5G面临很多挑战,但是机遇同样伴随,5G将催生新兴业态。”邬贺铨指出,移动通信的新业态是网络能力具备后催生的,5G 一定会产生我们现在还想象不到的新应用。IHS Market预测到2035年,中国会因为5G增加GDP超过1万亿美元。

邬贺铨最后呼吁,5G建设前期投入压力很大,而移动通信网络和用户没有达到规模就难言投资回报。5G作为新基建龙头,不仅运营商要担当作为,也需要产业链各方共同发力,还需要政府政策的大力支持。

关键字:邬贺铨 5G

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