華為描繪6G網(wǎng)絡架構(gòu) 邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)

日前，工信部IMT-2020（5G）無線技術工作組組長粟欣透露6G概念研究將在今年啟動。這意味著中國與全球同步開始6G研究。除了中國，美國、俄羅斯、歐盟等國家和地區(qū)也在進行相關的概念設計和研發(fā)工作。

根據(jù)設想，未來6G技術理論下載速度可以達到每秒1TB，預計到2020年將正式開始研發(fā)，2030年投入商用。按照移動通信的更迭時間，一代技術從研發(fā)到商用需要十年。因此，在5G即將投入商用時，也就是開始籌備6G研發(fā)的時候了。

2030年之后，6G網(wǎng)絡將是什么樣子？

日前，國際電信聯(lián)盟（ITU）正式成立Network 2030焦點組（ITU-T FG on Network 2030），該焦點組旨在探索面向2030年及以后的網(wǎng)絡技術發(fā)展，包括保持向后兼容的網(wǎng)絡新概念、新構(gòu)架、新協(xié)議、新解決方案，以及支持現(xiàn)有的和新的應用。

Network 2030焦點組主席，華為2012網(wǎng)絡技術實驗室首席科學家Richard Li最近就Network 2030愿景進行了介紹，為我們描繪一個《邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)》時代。

下面小編就用我蹩腳的英文為大家大致翻譯介紹一下，如有不妥之處，歡迎指出，批評，更正。

邁向2030年及以后的新互聯(lián)網(wǎng)

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移動網(wǎng)絡≈3GPP構(gòu)架 + IP協(xié)議，但是，面向未來需求，當前的移動網(wǎng)絡存在如下問題：

1）在應用層，當前的TCP / IP無法保證吞吐量和時延

2）在PDCP層存在時延差異，由于無線重傳與TCP流控（flow control）不同步，導致TCP浪費地重傳數(shù)據(jù)包。

3）GTP復雜性：包括隧道建立/拆除處理、隧道報頭開銷、額外的C-P信令

4）協(xié)議的低效使用：

?“隧道”加“隧道”

?某些頭字段相互重復

?頭開銷很高，有時高達90％

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由于時延和速率受限，當前的網(wǎng)絡無法保障未來新應用的交付，比如VR、全息、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等。

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傳輸網(wǎng)的頭開銷通常高達90%，MPLS-SR和SRv6開銷隨著跳數(shù)的增加而增加，然而，物聯(lián)網(wǎng)都是小數(shù)據(jù)包傳輸?shù)?，這導致傳送小數(shù)據(jù)包時，協(xié)議效率非常低，可低至10%以下。

為此，我們設計5G網(wǎng)絡，但面向未來，我們應該超越5G時代，應該考慮更長的5G生命周期，并應該有一個全新的視野。

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2000-2020年，也就是我們目前所處的時代，主要是以多媒體服務和APP應用為主的移動互聯(lián)時代。

2020-2030年，也就是即將到來的5G時代，包括了eMBB、mMTC和uRLLC三大場景，這是一個萬物智聯(lián)的時代。

那么，2030年之后呢？

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Network 2030焦點組將探索新媒體、新服務、新架構(gòu)、新IP四大領域。

新媒體：全息遠程呈現(xiàn)應用

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要實現(xiàn)全息遠程呈現(xiàn)應用，要求網(wǎng)絡帶寬將增長到太比特級。

新服務：從“盡力而為”向高精度業(yè)務保障轉(zhuǎn)變

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2030年后，網(wǎng)絡所提供的新服務包括：全息傳送（比如多感全息）、高精度服務（如遠程醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）、最佳保障服務（比如AR/VR和自動駕駛）等。

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要實現(xiàn)這些服務，網(wǎng)絡時延非常重要，比如，無線AR/VR應用要求時延不超過20ms，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時延要求在20us和10ms之間。

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對于高精度和最佳保障服務，要求數(shù)據(jù)包傳送從“及時”到“準時”，傳統(tǒng)網(wǎng)絡“按需分配”的統(tǒng)計復用方式不再適合，網(wǎng)絡需新增用戶網(wǎng)絡接口（UNI）、預約信令、新的轉(zhuǎn)發(fā)機制和自動化OAM等功能組件。

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未來網(wǎng)絡速率越來越高，時延越來越低，所提供的服務將為用戶帶來全新的體驗——讓人類的五種感官（視覺 、聽覺 、嗅覺 、觸覺、味覺 )完全沉浸在體驗之中 。

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要實現(xiàn)多感全息通信，網(wǎng)絡需承載來自不同感官的多維信息，且要求近實時的時延，這就需要引入新IP使能網(wǎng)絡高精度服務。

新構(gòu)架：地面和衛(wèi)星通信融合的網(wǎng)絡

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衛(wèi)星移動通信包括中軌道(MEO)、低軌道( LEO)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，比如SpaceX的Starlink、孫正義也投資的OneWeb、中國航天科工集團主導的低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)等。

新IP：解鎖未來新機遇

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新的應用和服務要求我們探索新的技術。過去的分組交換方式存在逐包傳送、排隊時延長、易發(fā)生擁堵等問題，未來的交換方式或?qū)⒉捎妙愃畦F路軌道系統(tǒng)的交換方式，以減少排隊時延、保障可靠性，這需要在IP頭之后加入元數(shù)據(jù)(metadata)和控制信息。

最后，一張圖總結(jié)一下， IMT-2020 (“5G”) 與Network 2030有何區(qū)別？