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探索彌合未來通信網絡中固定和移動組件之間日益擴大的差距的方法

IEEE電氣電子工程師 ? 來源:未知 ? 作者:李倩 ? 2018-08-22 10:51 ? 次閱讀
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如果你聽過有關5G的承諾它可為自動駕駛汽車和沉浸式虛擬現實保駕護航的宣傳,估計你很快就會意識到下一代無線網絡將需要承載多少數據。但是,工程師們是不是太專注于提供滿足數據饑渴型應用程序需要的低延遲網絡,而以至于忘記了我們龐大的、錯綜復雜的電信網絡的其余部分呢?

這種擔憂促使一些研究人員開始思考,數據從手機傳到最近的手機信號塔之后都將流向哪里。

國際電信聯盟(ITU)是聯合國的一個機構,負責協調各國間的電信基礎設施。最近,ITU成立了一個新的焦點小組,該小組旨在部分地解決無線通信中新出現的不平衡問題。該小組名為“Network2030”,更準確地說,是ITU-TNetwork2030技術焦點小組(FGNET-2030)。它將探索彌合未來通信網絡中固定和移動組件之間日益擴大的差距的方法。

固定側和移動側都是向我們的無線設備發送信息的統一系統的一部分。即便如此,華為網絡技術實驗室首席科學家兼國際電信聯盟Network2030焦點小組主席RichardLi認為,它們之間存在一個足以將它們視為兩個獨立的組成部分的區別。而這一區別是他看到開始出現的問題的地方。

可以把移動側視為直接向我們的設備傳送數據的天線和無線電波。近年來,隨著5G以及波束成形、大規模MIMO和毫米波技術的出現,這一側已經引起了很多關注。固定側則是其他的一切,包括在兩個固定點之間無線傳輸數據的天線以及處理絕大多數遠程通信的電纜、光纖和交換機等。

“在過去的幾年里,人們正在無線電方面推進5G。現在,當人們開始部署5G時,就是在移動側。”Li說。“但固定網絡這一側仍然是4G。它們并不匹配。”Li擔心,由于強調將5G用于為個人設備提供千兆速度,更大的那一部分的基礎設施被忽視了。

結果是,雖然5G帶來的大量數據將無延遲地通過邊緣的基礎設施,但較舊的、不太先進的基礎設施可能會在數據需要較長距離傳輸時對其傳輸速度造成限制。

Li說,Network2030焦點小組不會緊盯著5G。相反,正如其名稱所暗示的那樣,該小組將超越5G這一代網絡并思考接下來會發生什么。

也就是說,他準備綜觀未來幾代通信技術將帶來什么。當被問及該小組是否會考慮6G技術可能的發展時,Li說他最近在加拿大發表演講后也被問到了同樣的問題。“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。”

事實上,他并不希望焦點小組考慮6G可能是怎樣的,而是希望小組考慮它對網絡主干的需求是什么。“能夠支持6G網絡的固定網絡:這是關鍵。”他說。

問題的很大一部分在于,我們在網絡中傳輸數據的方式,在很大程度上是為了提高移動側的效率而設計的。在數據行進過程中,它會變得低效,容易在固定側發生數據堵塞。

舉例來說,兩個人坐在沙發上,都在用手機觀看足球比賽。Li解釋說,目前,每個設備都將單獨使用GPRS(通用分組無線服務)隧道協議來與網絡進行通信。實質上,GTP在每個電話和最近的路由器之間建立一個稱為隧道的連接。這些隧道允許每個電話單獨與路由器通信,但是當路由器將數據進一步發送到基礎設施時,就可能會產生大量的冗余。例如,如果坐在沙發上的這兩個人是在各自的手機上觀看同一場足球比賽,那么路由器當前會請求并接收相同的流數據的兩個副本。“這是一個巨大的浪費,因為它只是在固定側增加了一個又一個隧道。”Li說。

Li說,現在的固定網絡無法保證能滿足5G所做出的承諾。“5G是目前最好的成就”,他說,問題是5G承諾低延遲,但它在吞吐量這個問題上卻幾乎什么都沒說。如果有很多數據包在存在著持續延遲的網絡中移動,那么低延遲就近于一句空話。

例如,如果在看新東西時的移動延遲是20毫秒或更長時間,那么人們在使用VR眼鏡時就會感到暈眩。5G承諾以足夠低的延遲來處理圖像捕獲、成幀、傳輸和顯示(這是在規定的時間內VR體驗所需要處理的所有事情),Li估計留給數據在網絡中雙方向傳輸的時間只有5到7毫秒。

但是,如果網絡總是在被數以百萬計的VR用戶使用,那么它通常可以多快地傳送數據就無關緊要了。大多數固定網絡根本沒有足夠高的吞吐量來推送所有數據,就像在交通高峰期被紅燈阻攔下的汽車一樣,數據需要在在交換機和路由器那里等待著。

正如一些研究人員已經開始提出的,6G將帶來具有更高吞吐量要求的應用程序。Li說,未來幾年,自動駕駛汽車、海量機器類通信、觸覺互聯網和全息通信都將成為可能。盡管移動側和那些在建設它的人們做出了承諾,但固定側是無法承受即將到來的數據浪潮的。

“現在,我們處于互聯網分配擴張的階段。”Li說。“交通、醫療、制造業:低延遲對于它們都很重要。”對Li來說,唯一明智的選擇是現在就考慮這些未來的網絡,以防止未來會出現的數據洪流。

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原文標題:國際電信聯盟“Network 2030”焦點組之問:5G之后是什么?

文章出處:【微信號:IEEE_China,微信公眾號:IEEE電氣電子工程師】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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