在日前召开(kāi)的由FuTURE论坛举办的“5G和网络发展战略研(yán)讨会”上,中国工(gōng)程院院士邬贺铨(quán)表示,5G被作(zuò)为新基(jī)建(jiàn)的首选,被赋予应(yīng)对疫情带来的经济下行压力(lì)和为经济高质量可持续发(fā)展提供(gòng)新引擎的重任。
“新(xīn)基建(jiàn)对中国的5G不(bú)仅仅是建设工(gōng)程,也(yě)是(shì)技术创新的继续,是对中国5G引(yǐn)领的(de)真(zhēn)正考验。”邬贺铨指出,5G新基(jī)建将(jiāng)带(dài)来技术、运(yùn)维、产品、市场和(hé)安全成(chéng)熟(shú)性的五大挑战(zhàn)。
第一个挑战是技术成熟性。
我国5G正式(shì)商用还不到(dào)半年(nián),但主要亮(liàng)点还只是宽带(dài)移动接入,尚(shàng)未经(jīng)受大流(liú)量、大连接、高可靠、低时延的充(chōng)分考验。
我(wǒ)国家今年在全球率先开展独(dú)立组网(SA)大规模(mó)建设,将启动SBA(基于服务的网(wǎng)络(luò)体(tǐ)系)和虚拟化以及(jí)网络切片等新功能,为(wéi)面向工业互联网(wǎng)和车联网(wǎng)的应用奠定了基(jī)础。但目前(qián)SDN、NFV、SRv6、网络(luò)切片、SD-WAN等大规模组网技术(shù)尚未验证,我们(men)面临SA探路的风(fēng)险。
在核心网络(luò)路由协议方面,5G目前的标准并无突破,IETF现着(zhe)力(lì)开发IPv6在(zài)路由协议方面的应用标准,ITU提出了New IP,灵(líng)活可变(biàn)长IP包(bāo)、多(duō)样(yàng)化寻址、超强TCP等,这些在大(dà)规模建设5G核心网时也需(xū)要考虑。
在密集业务流区域需要使用(yòng)毫米波技(jì)术,我(wǒ)国在这个频段的技术积累是短(duǎn)板(bǎn)。
第二(èr)个挑战是运维的成熟性。
SA网(wǎng)络(luò)体(tǐ)制下,全网复杂路由的SDN和多类型超海量连(lián)接的VPN缺乏运用经验,网络(luò)切片与现有网络如何兼容也是(shì)问题,需要研究(jiū)SBA各业务单元组合(hé)冲突的(de)避免机制。
虽然国外有(yǒu)过两个运营商(shāng)联(lián)合(hé)组(zǔ)网的例子,但共享的深(shēn)度规(guī)模还都不能(néng)跟中国(guó)电信和联通合建5G网络相比。中国电信、中国联(lián)通、中国广电(diàn)三家企业在全国范(fàn)围(wéi)共同使用3300-3400MHz频段频率(lǜ)用于5G室内覆盖(gài),前提是(shì)需(xū)要接口(kǒu)和网管的标准。
全网集中一个(gè)OSS有利(lì)于(yú)基于业(yè)务与网络资源大(dà)数据(jù)的统计与智能分(fèn)析,自动生成通信设(shè)备与服务的全局优化编(biān)排(pái)方案,但处理能力和处(chù)理时延难以满(mǎn)足要(yào)求。如果按区域设置OSS,则各OSS需要与中央OSS互通(tōng),将(jiāng)引入时(shí)延。
合(hé)理(lǐ)MEC的(de)粒度是实(shí)践中(zhōng)需要(yào)探(tàn)索的问题。移动(dòng)终(zhōng)端、机器(qì)人、网联车等(děng)应用需要在MEC间切(qiē)换,这就涉及在保证时延前提(tí)下(xià),MEC间(jiān)协同以及(jí)MEC与中心(xīn)云间功能合理分配等问题;此外,如何为垂直(zhí)行业开放MEC的(de)能(néng)力也(yě)是需(xū)要研究的(de)问(wèn)题。
第三个方(fāng)面是产品成熟性。
“低功(gōng)耗、低成本的5G终(zhōng)端是大规模商用的(de)瓶颈,业界寄希(xī)望于国产多模多屏支持SA的芯(xīn)片(piàn)大规模量产。”邬(wū)贺铨指出,目前市场上5G基带芯片(piàn)以7纳(nà)米工艺(yì)为主,而下一代更高(gāo)工艺水平(píng)的芯片(piàn)在国外已开始发布(bù)。我(wǒ)国自研的新(xīn)一代5G终端芯片的供应(yīng)链有(yǒu)受制于人的风(fēng)险,芯片的持续创新压力很大。
同时,邬贺铨(quán)表示,5G的基站(zhàn)、功耗经过(guò)半年多的努力已经下降了近一半,但(dàn)目前5G基站功耗(hào)仍还是(shì)4G的(de)三倍,进一步下降难度(dù)不少。关于5G的终端测试仪表和网优仪表等薄弱环(huán)节。
此外,国产手机的新一代操作系统和运行(háng)平(píng)台的成熟性、可靠(kào)性、兼容(róng)性还(hái)有待考验。
第四个挑战(zhàn)是市场成熟(shú)性。
目前公众(zhòng)对5G的认识(shí)是带(dài)宽更宽(kuān)、速度更快,这不(bú)足以迅速(sù)地扩大(dà)用(yòng)户群,用户需要(yào)有更(gèng)高价值(zhí)的(de)体验(yàn)。
行业应用个性化明显(xiǎn),且关系到(dào)产业链(liàn)上下游的协同开放,还涉(shè)及行业的管理和准入,目前行业的刚需与跨界合(hé)作及商业模(mó)式还不清晰,行业主导的(de)积极性还(hái)有待发挥。
邬贺铨特别提到,“已有企业提出自建5G企(qǐ)业专(zhuān)网要求,需要考虑专(zhuān)网的(de)频(pín)率(lǜ)规划(huá)与(yǔ)管理以(yǐ)及干扰协调。”
远程医疗(liáo)、无人驾驶、机器人、工业互联网的(de)应用很多涉及到(dào)产业(yè)安全(quán)、人身安全、隐私保护以及伦理,超(chāo)出了现有法律规(guī)范的内容,需(xū)要加快完善和5G应用有关的法律法规体系。
现有行业(yè)终端是基(jī)于5G CPE方式难以发挥(huī)真正意义(yì)上的5G应用效果,需要有规格品种丰(fēng)富(fù)的5G行业模组(zǔ)及芯片,需要增强模组中间的(de)多场景(jǐng)适应性(xìng)以降低成本。
第(dì)五个挑战(zhàn)是安全可靠性。
虚拟化--虚拟化模(mó)糊了网络的物理边界,虚(xū)拟安全(quán)域(yù)会(huì)动态变化,传(chuán)统依赖物理边界防护的安全机制难以奏(zòu)效(xiào)。控制系统易成为网络安(ān)全攻击(jī)的对象,而底层网络资(zī)源共享(xiǎng)将(jiāng)挑战安全(quán)隔离。
开放(fàng)性(xìng)--5G开放给客户(hù)自定义与调配业务,恶意第(dì)三方容易获得对网络操控能力。5G采用通用互联网协议代替了传(chuán)统移动网(wǎng)专用(yòng)协议,扩展了业务能力(lì),但(dàn)更(gèng)容易受到外部攻击。
切片化(huà)--切片(piàn)间需要有效的安(ān)全隔(gé)离机制(zhì),以免(miǎn)某个低防护能力的网络切片(piàn)被(bèi)攻击以后成为跳板波及其他切(qiē)片。
大连接--大连(lián)接永远在(zài)线易(yì)成为DDoS攻击的(de)跳板。防(fáng)入侵能力又受限于低功耗算法。大连(lián)接认证会引发信令风暴(bào)还会影响时延,车联网(wǎng)还要求支持点到多点的V2V快速(sù)认证。
5G会(huì)有很多(duō)软件采用开源,还有软件对第三方开源基础库的过度(dù)依赖会加(jiā)大引入安(ān)全漏洞的风险;
开源化--开源软件对第三(sān)方开源基础(chǔ)库过度依赖,加大(dà)了引入(rù)安全漏洞的风险。
大数据--以失真(zhēn)的(de)数据来训练神经网络,会使决(jué)策错误且因AI结果不可(kě)解释性而(ér)难以发现。
“虽然5G面临很多挑战,但是机遇(yù)同样伴存,5G将催生新兴业态(tài)。”邬贺铨指(zhǐ)出,移(yí)动通信的新业态是网络(luò)能力具备后催生(shēng)的,5G一定会产生出我们现(xiàn)在还想象不(bú)到的新应用。IHS Market预(yù)测到2035年(nián)中国会因(yīn)为5G增加GDP超过1万亿美元(yuán)!“
最后邬(wū)贺铨呼吁(yù),5G建设(shè)前期(qī)投入压力很大,而移动(dòng)通信(xìn)网络和用户(hù)没有达到规模就(jiù)难言投资回报。5G作为新基(jī)建不仅运营商要担当作为,也需要产业链各方共同发力,还需(xū)政府政策的大力(lì)支持。