目前,智能手機(jī)終端越來越普及,無論年齡、職業(yè)、性別,幾乎人人擁有一臺(tái)或多臺(tái)智能手機(jī),手機(jī)上網(wǎng)所帶來的移動(dòng)流量需求也越來越大!疤崴俳蒂M(fèi)”不僅是普通消費(fèi)者的心聲,也逐漸受到了國(guó)家監(jiān)管層的重視。
當(dāng)前我國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)雖還在4G時(shí)代,但在國(guó)家要求基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)商落實(shí)執(zhí)行“提速降費(fèi)”的背景下,三大運(yùn)營(yíng)商除了不斷提高寬帶速率、取消漫游費(fèi)用之外,還積極地向消費(fèi)者提供了越來越便宜的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量資費(fèi)套餐。譬如聯(lián)通推出了“冰激凌套餐”后,移動(dòng)也跟著新推了“任我用”套餐,電信還疊加100M/200M寬帶+4K高清IPTV新推不限流量套餐,很明顯,大家均是為了以無限流量+劃算資費(fèi)的亮點(diǎn)來吸引新用戶。
經(jīng)過資費(fèi)對(duì)比,許多人會(huì)青睞電信最晚推出的不限流量套餐,主要原因是它包含的4G移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的可用量更多,內(nèi)容更豐富實(shí)惠,不至于還未用夠4G流量便馬上降到3G/2G流量,較能真實(shí)切合“不限流量”的宣傳概念。運(yùn)營(yíng)商暫時(shí)還無法做到真正的無限流量,可能是因?yàn)榧夹g(shù)還未跟上,以至于目前移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的單價(jià)不能進(jìn)一步降低嗎?隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)5G移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)將會(huì)在2020年正式商用。到時(shí)候,說不定真正意義的無限流量將會(huì)隨之而來,未來5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提高的可能不只是速度而已。
先來看看現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)模式
與未來5G網(wǎng)絡(luò)模式的區(qū)別:
眾所周知,網(wǎng)絡(luò)速度要提速除了實(shí)體基站、線路及發(fā)射器的搭建外,主要依靠數(shù)據(jù)運(yùn)輸管道技術(shù)的擴(kuò)容提升。手機(jī)終端接收?qǐng)D片、音頻、數(shù)據(jù)等需要通過控制平臺(tái)下發(fā),而手機(jī)終端發(fā)送需求指令到指定控制平臺(tái),走的則是上行過程。最初2G GSM、3G CDMA及4G初期的TD-LTE時(shí)代,系統(tǒng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)均使用較相同的頻段,上下行數(shù)據(jù)發(fā)送在時(shí)間上搓開,只能通過在不同時(shí)隙發(fā)送上下行數(shù)據(jù)來避免上下行干擾,傳輸速度一般,上行和下行鏈路都可支持2x2 MIMO。后來,上行和下行頻率雙工間隔、連續(xù)控制系統(tǒng)的4G FDD-LTE的到來使得4G傳輸速度更進(jìn)一步提速至百兆。4G LTE主要由載波聚合、提升的的MIMO、協(xié)調(diào)式多點(diǎn)(CoMP)、中繼站、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或HetNet組成,上下行流量對(duì)稱的難題解決了后,5G移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步從現(xiàn)有4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上再進(jìn)步,提速的根源便要從解決網(wǎng)絡(luò)容量的提升、簡(jiǎn)化控制平臺(tái)和連接平臺(tái)、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)運(yùn)行穩(wěn)定性、減少網(wǎng)絡(luò)延遲等方面來不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸模式,不僅滿足現(xiàn)有2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)通話或上網(wǎng)的需求,還能為垂直行業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等提供更廣闊的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。5G網(wǎng)絡(luò)模式打開傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作架構(gòu)傾向單一設(shè)備負(fù)責(zé)單一專屬功能,全方位服務(wù)多技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)真正的無所不在的連接,這也是它與現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)模式的最大區(qū)別。
未來5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)承載能力需要哪些技術(shù)支持?
未來的5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)包括C-RAN、Network Slicing(網(wǎng)路切片)、NFV、SDN、LTE-unlicensed、LAA(LTE授權(quán)輔助接入)、Massive MIMO(規(guī)模多重輸入輸出)等。其中SDN、NFV軟技術(shù)是業(yè)界普遍認(rèn)為必不可少的關(guān)鍵技術(shù),那SDN/NFV技術(shù)是如何影響5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)承載力的呢?
SDN(Software Defined Network,軟件定義網(wǎng)絡(luò))區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),是以沒有中心的控制點(diǎn)和通過補(bǔ)丁式地為網(wǎng)絡(luò)中的新業(yè)務(wù)進(jìn)行新老技術(shù)協(xié)議兼容拓展,SDN將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分離為單獨(dú)的控制設(shè)備及轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備功能簡(jiǎn)單化,控制與轉(zhuǎn)發(fā)間遵循標(biāo)準(zhǔn)的Openflow 協(xié)議,從而實(shí)現(xiàn)控制層和轉(zhuǎn)發(fā)層分離。這樣網(wǎng)絡(luò)管理者可在接口上開發(fā)應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)靈活的可編程,并結(jié)合流量監(jiān)控,可動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)平面的網(wǎng)元,使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)組成變得更加靈活,從而提高傳送到消費(fèi)者手機(jī)終端的下行傳輸速度。
NFV(Network Function Virtualization,網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)則可利用軟硬件解耦及功能抽象,以虛擬化技術(shù)降低昂貴的設(shè)備成本費(fèi),根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行自動(dòng)部署、彈性伸縮、故障隔離等步驟,讓運(yùn)營(yíng)商可通過此極速將承載各種網(wǎng)絡(luò)功能的通用硬件與云計(jì)算虛擬化技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元虛擬化和虛擬網(wǎng)絡(luò)可編程,簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的步驟和降低購(gòu)買新專用網(wǎng)絡(luò)硬件的成本,把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)重點(diǎn)放到部署新的網(wǎng)絡(luò)軟件上。
SDN解耦的是控制平面與數(shù)據(jù)平面;NFV主要是軟硬件解耦,基于通用服務(wù)器和虛擬化技術(shù),軟件實(shí)現(xiàn)控制和處理功能、流量處理功能。兩者雖不依賴,但若共存互補(bǔ)將對(duì)5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能重組,提升網(wǎng)絡(luò)彈性十分有效。網(wǎng)絡(luò)寬度和彈性提高了,無論對(duì)下一代移動(dòng)通信(5G)提速還是應(yīng)用都能帶來更多的創(chuàng)新。
SDN/NFV能給5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來哪些驅(qū)動(dòng)?
未來5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,SDN/NFV技術(shù)的引入能給5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系架構(gòu)更好地協(xié)調(diào)。經(jīng)過幾年的洗禮,NFV和SDN的技術(shù)發(fā)展步伐雖不一致,SDN技術(shù)相對(duì)更成熟一些,但整體上SDN/NFV技術(shù)已基本可以嵌入5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)來嘗試運(yùn)作。美國(guó)AT&T還早在2015年把75%的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由SDN/NFV等新技術(shù)組成,重點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)遷移到基于SDN的網(wǎng)絡(luò)來對(duì)外提供服務(wù),并定下2020年將變成“一家軟件公司”的目標(biāo)。那SDN/NFV能給5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來哪些其他驅(qū)動(dòng)?
提升工業(yè)化進(jìn)程。我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)已逐漸離不開互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算,ICT、IDC、云計(jì)算等大數(shù)據(jù)處理為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)提升產(chǎn)量、提高工作效率和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)效果也逐漸顯著,而SDN計(jì)算引入到5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步將網(wǎng)絡(luò)資源變成移動(dòng)可視化,在工業(yè)業(yè)務(wù)量需求突發(fā)時(shí),可更快地進(jìn)行傳達(dá)和利用彈性擴(kuò)展,提升整體資源利用率。
萬(wàn)物互聯(lián)距離更近。智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、智慧家庭、森林防火等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景,需要大量的數(shù)據(jù)和連接點(diǎn),協(xié)同SDN/NFV技術(shù)的5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和云計(jì)算的支撐,能以虛擬擴(kuò)容低功耗、非封閉可編程的底層網(wǎng)絡(luò)、高層多連接等滿足這些應(yīng)用的需求。SDN具有低時(shí)延性特點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)切片可減低現(xiàn)時(shí)4G移動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的延遲至1ms,解決當(dāng)前4G時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)延遲表現(xiàn)的不理想和安全需求。
虛擬場(chǎng)景更真實(shí)。NFV核心網(wǎng)絡(luò)成分中的VR切片把數(shù)字單元和部分核心網(wǎng)功能虛擬化,部分虛擬部分邊緣。SDN/NFV技術(shù)的協(xié)同能給5G移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶來高性能+高容量滿足網(wǎng)絡(luò)極高的流量密度需求,恰恰符合目前眾多喜歡虛擬成像那種身臨其境的新穎消費(fèi)需求。屆時(shí)5G Gbps級(jí)移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將很好地彌補(bǔ)目前AR、VR技術(shù)的不足,進(jìn)一步提升超清視頻回看的質(zhì)量,AR、VR相關(guān)應(yīng)用行業(yè)將能通過SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)更靈活的定義網(wǎng)絡(luò)編程。
移動(dòng)數(shù)據(jù)流量激增。通過NFV技術(shù)快速和低成本擴(kuò)容網(wǎng)絡(luò)后,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用平臺(tái)商/互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過SDN技術(shù)靈活編程,定義控制層,智能管道延伸至云和端,OTT和行業(yè)用戶獲得網(wǎng)絡(luò)能力更開放,移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的上行和下行靈活性更高、速度更快,運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)數(shù)據(jù)的單價(jià)成本將會(huì)進(jìn)一步降低,轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者的資金費(fèi)用也將會(huì)越來越少,用戶對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)感也將會(huì)更好,更能激發(fā)消費(fèi)者使用移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的積極性。
未來的5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),除了速度提高外,還有更多的創(chuàng)新實(shí)用的應(yīng)用。在未來部署的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,萬(wàn)物互聯(lián)更是下一代信息技術(shù)革命的目標(biāo), 這離不開“云”平臺(tái)的接入,SDN/NFV與云計(jì)算的結(jié)合似乎能給擴(kuò)展5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)彈性和減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)營(yíng)成本帶來更大的優(yōu)勢(shì)。
或許各運(yùn)營(yíng)商最近在4G階段推廣的無限流量套餐僅是前奏,在各方技術(shù)協(xié)同的發(fā)展后,真正的低價(jià)無限流量大應(yīng)用在未來5G時(shí)代將有可能發(fā)生,給我們帶來更多的驚喜,就讓我們拭目以待吧!