5G的下一代无线网络将会是什么样子?

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如果你听过有关5G的承诺它可为自动驾驶汽车和沉浸式虚拟现实保驾护航的宣传,估计你很快就会意识到下一代无线网络将需要承载多少数据。但是,工程师们是不是太专注于提供满足数据饥渴型应用程序需要的低延迟网络,而以至于忘记了我们庞大的、错综复杂的电信网络的其余部分呢?

这种担忧促使一些研究人员开始思考,数据从手机传到最近的手机信号塔之后都将流向哪里。

国际电信联盟(ITU)是联合国的一个机构,负责协调各国间的电信基础设施。最近,ITU成立了一个新的焦点小组,该小组旨在部分地解决无线通信中新出现的不平衡问题。该小组名为“Network 2030”,更准确地说,是ITU-T Network 2030技术焦点小组(FG NET-2030)。它将探索弥合未来通信网络中固定和移动组件之间日益扩大的差距的方法。

固定侧和移动侧都是向我们的无线设备发送信息的统一系统的一部分。即便如此,华为网络技术实验室首席科学家兼国际电信联盟Network 2030焦点小组主席Richard Li认为,它们之间存在一个足以将它们视为两个独立的组成部分的区别。而这一区别是他看到开始出现的问题的地方。

可以把移动侧视为直接向我们的设备传送数据的天线和无线电波。近年来,随着5G以及波束成形、大规模MIMO和毫米波技术的出现,这一侧已经引起了很多关注。固定侧则是其他的一切,包括在两个固定点之间无线传输数据的天线以及处理绝大多数远程通信的电缆、光纤和交换机等。

“在过去的几年里,人们正在无线电方面推进5G。现在,当人们开始部署5G时,就是在移动侧。”Li说。“但固定网络这一侧仍然是4G。它们并不匹配。”Li担心,由于强调将5G用于为个人设备提供千兆速度,更大的那一部分的基础设施被忽视了。

结果是,虽然5G带来的大量数据将无延迟地通过边缘的基础设施,但较旧的、不太先进的基础设施可能会在数据需要较长距离传输时对其传输速度造成限制。

Li说,Network 2030焦点小组不会紧盯着5G。相反,正如其名称所暗示的那样,该小组将超越5G这一代网络并思考接下来会发生什么。

也就是说,他准备综观未来几代通信技术将带来什么。当被问及该小组是否会考虑6G技术可能的发展时,Li说他最近在加拿大发表演讲后也被问到了同样的问题。“6G尚未定义。”他做了和上次一样的回答。“我要扮演一只狡猾的狐狸,让其他人去定义它。”

事实上,他并不希望焦点小组考虑6G可能是怎样的,而是希望小组考虑它对网络主干的需求是什么。“能够支持6G网络的固定网络:这是关键。”他说。

问题的很大一部分在于,我们在网络中传输数据的方式,在很大程度上是为了提高移动侧的效率而设计的。在数据行进过程中,它会变得低效,容易在固定侧发生数据堵塞。

举例来说,两个人坐在沙发上,都在用手机观看足球比赛。Li解释说,目前,每个设备都将单独使用GPRS(通用分组无线服务)隧道协议来与网络进行通信。实质上,GTP在每个电话和最近的路由器之间建立一个称为隧道的连接。这些隧道允许每个电话单独与路由器通信,但是当路由器将数据进一步发送到基础设施时,就可能会产生大量的冗余。例如,如果坐在沙发上的这两个人是在各自的手机上观看同一场足球比赛,那么路由器当前会请求并接收相同的流数据的两个副本。“这是一个巨大的浪费,因为它只是在固定侧增加了一个又一个隧道。”Li说。

Li说,现在的固定网络无法保证能满足5G所做出的承诺。“5G是目前最好的成就”,他说,问题是5G承诺低延迟,但它在吞吐量这个问题上却几乎什么都没说。如果有很多数据包在存在着持续延迟的网络中移动,那么低延迟就近于一句空话。

例如,如果在看新东西时的移动延迟是20毫秒或更长时间,那么人们在使用VR眼镜时就会感到晕眩。5G承诺以足够低的延迟来处理图像捕获、成帧、传输和显示(这是在规定的时间内VR体验所需要处理的所有事情),Li估计留给数据在网络中双方向传输的时间只有5到7毫秒。

但是,如果网络总是在被数以百万计的VR用户使用,那么它通常可以多快地传送数据就无关紧要了。大多数固定网络根本没有足够高的吞吐量来推送所有数据,就像在交通高峰期被红灯阻拦下的汽车一样,数据需要在在交换机和路由器那里等待着。

正如一些研究人员已经开始提出的,6G将带来具有更高吞吐量要求的应用程序。Li说,未来几年,自动驾驶汽车、海量机器类通信、触觉互联网和全息通信都将成为可能。尽管移动侧和那些在建设它的人们做出了承诺,但固定侧是无法承受即将到来的数据浪潮的。

“现在,我们处于互联网分配扩张的阶段。”Li说。“交通、医疗、制造业:低延迟对于它们都很重要。”对Li来说,唯一明智的选择是现在就考虑这些未来的网络,以防止未来会出现的数据洪流。

 

 

 

 

 

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