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探索彌合未來通信網(wǎng)絡(luò)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(guān)5G的承諾它可為自動駕駛汽車和沉浸式虛擬現(xiàn)實保駕護航的宣傳,估計你很快就會意識到下一代無線網(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)從手機傳到最近的手機信號塔之后都將流向哪里。

國際電信聯(lián)盟(ITU)是聯(lián)合國的一個機構(gòu),負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各國間的電信基礎(chǔ)設(shè)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(xiàn)的不平衡問題。該小組名為“Network2030”,更準(zhǔn)確地說,是ITU-TNetwork2030技術(shù)焦點小組(FGNET-2030)。它將探索彌合未來通信網(wǎng)絡(luò)中固定和移動組件之間日益擴大的差距的方法。

固定側(cè)和移動側(cè)都是向我們的無線設(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)實驗室首席科學(xué)家兼國際電信聯(lián)盟Network2030焦點小組主席RichardLi認(rèn)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(qū)別。而這一區(qū)別是他看到開始出現(xiàn)的問題的地方。

可以把移動側(cè)視為直接向我們的設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的天線和無線電波。近年來,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,包括在兩個固定點之間無線傳輸數(shù)據(jù)的天線以及處理絕大多數(shù)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?,F(xiàn)在,當(dāng)人們開始部署5G時,就是在移動側(cè)?!盠i說?!暗潭ňW(wǎng)絡(luò)這一側(cè)仍然是4G。它們并不匹配。”Li擔(dān)心,由于強調(diào)將5G用于為個人設(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帶來的大量數(shù)據(jù)將無延遲地通過邊緣的基礎(chǔ)設(shè)施,但較舊的、不太先進的基礎(chǔ)設(shè)施可能會在數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)并思考接下來會發(fā)生什么。

也就是說,他準(zhǔn)備綜觀未來幾代通信技術(shù)將帶來什么。當(dāng)被問及該小組是否會考慮6G技術(shù)可能的發(fā)展時,Li說他最近在加拿大發(fā)表演講后也被問到了同樣的問題?!?G尚未定義?!彼隽撕蜕洗我粯拥幕卮?。“我要扮演一只狡猾的狐貍,讓其他人去定義它?!?/p>

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(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。

問題的很大一部分在于,我們在網(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側(cè)的效率而設(shè)計的。在數(shù)據(jù)行進過程中,它會變得低效,容易在固定側(cè)發(fā)生數(shù)據(jù)堵塞。

舉例來說,兩個人坐在沙發(fā)上,都在用手機觀看足球比賽。Li解釋說,目前,每個設(shè)備都將單獨使用GPRS(通用分組無線服務(wù))隧道協(xié)議來與網(wǎng)絡(luò)進行通信。實質(zhì)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(dāng)路由器將數(shù)據(jù)進一步發(fā)送到基礎(chǔ)設(shè)施時,就可能會產(chǎn)生大量的冗余。例如,如果坐在沙發(fā)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(dāng)前會請求并接收相同的流數(shù)據(jù)的兩個副本。“這是一個巨大的浪費,因為它只是在固定側(cè)增加了一個又一個隧道。”Li說。

Li說,現(xiàn)在的固定網(wǎng)絡(luò)無法保證能滿足5G所做出的承諾?!?G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(shù)據(jù)包在存在著持續(xù)延遲的網(wǎng)絡(luò)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(guī)定的時間內(nèi)VR體驗所需要處理的所有事情),Li估計留給數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中雙方向傳輸?shù)臅r間只有5到7毫秒。

但是,如果網(wǎng)絡(luò)總是在被數(shù)以百萬計的VR用戶使用,那么它通??梢远嗫斓貍魉蛿?shù)據(jù)就無關(guān)緊要了。大多數(shù)固定網(wǎng)絡(luò)根本沒有足夠高的吞吐量來推送所有數(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將帶來具有更高吞吐量要求的應(yīng)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(lián)網(wǎng)和全息通信都將成為可能。盡管移動側(cè)和那些在建設(shè)它的人們做出了承諾,但固定側(cè)是無法承受即將到來的數(shù)據(jù)浪潮的。

“現(xiàn)在,我們處于互聯(lián)網(wǎng)分配擴張的階段?!盠i說?!敖煌?、醫(yī)療、制造業(yè):低延遲對于它們都很重要?!睂i來說,唯一明智的選擇是現(xiàn)在就考慮這些未來的網(wǎng)絡(luò),以防止未來會出現(xiàn)的數(shù)據(jù)洪流。

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原文標(biāo)題:國際電信聯(lián)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(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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