邬贺铨:5G作为新基建的首选,将面临五大挑战

简介: 5G作为新基建的首选,被赋予应对疫情带来的经济下行压力和为经济高质量可持续发展提供新引擎的重任。5G新基建将带来技术、运维、产品、市场和安全成熟性的五大挑战。

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中国工程院院士邬贺铨指出,5G作为新基建的首选,被赋予应对疫情带来的经济下行压力和为经济高质量可持续发展提供新引擎的重任。5G新基建将带来技术、运维、产品、市场和安全成熟性的五大挑战。

我国5G建设面临SA探路风险
目前,我国5G正式商用不到半年,5G主要亮点在宽带移动接入,尚未经受大流量、大连接、高可靠、低时延的充分考验。

我国今年在全球率先开展独立组网(SA)大规模建设,将启动SBA(基于服务的网络体系)和虚拟化以及网络切片等新功能,为面向工业互联网和车联网的应用奠定了基础。邬贺铨指出,但目前SDN、NFV、SRv6、网络切片、SD-WAN等大规模组网技术尚未验证,将面临SA探路的风险。

在核心网络路由协议方面,5G标准并无突破,IETF现着力开发IPv6在路由协议方面的应用标准,ITU提出New IP、灵活可变长IP包、多样化寻址、超强TCP等。邬贺铨表示,这些标准在大规模建设5G核心网时也需要考虑。

同时,在业务密集区域需要使用毫米波技术,邬贺铨表示,我国在毫米波频段的技术积累是短板,需要加强。

共建共享模式还需探索

SA网络体制下,全网复杂路由的SDN和多类型超海量连接的VPN缺乏运用经验,邬贺铨指出:“网络切片与现有网络如何兼容是需要思考的问题,还需要研究SBA各业务单元组合冲突的避免机制。”

目前,虽然国外已有两个运营商联合组网的先例,但共享的深度规模还不能跟中国电信和中国联通合建5G网络相比。邬贺铨表示,中国电信、中国联通、中国广电三家企业在全国范围共同使用3300-3400MHz频段频率用于5G室内覆盖的前提是需要统一的接口和网管标准。

同时,邬贺铨指出,合理的MEC粒度是实践中需要探索的问题。移动终端、机器人、网联车等应用需要在MEC保证时延的前提下进行,MEC间协同以及MEC与中心云间功能合理分配等问题还需要研究。此外,如何为垂直行业开放MEC的能力也是需要研究的问题。

5G基站功耗下降难度大

低功耗、低成本的5G终端是大规模商用的瓶颈,邬贺铨表示:“业界寄希望于国产多模多屏支持SA的芯片大规模量产,但目前市场上5G基带芯片以7纳米工艺为主,国外已开始发布下一代更高工艺水平的芯片,我国自研的新一代5G终端芯片的供应链有受制于人的风险,芯片的持续创新压力很大。”

此外,国产手机的新一代操作系统和运行平台的成熟性、可靠性、兼容性还有待考验。

目前经过半年多的努力,5G基站的功耗已经下降了近一半。邬贺铨表示,目前5G基站功耗仍是4G的三倍,功耗进一步下降的难度很大。

室内覆盖占移动网络建设投资较高比例,5G工作频率高,电磁波穿墙能力差,覆盖成本较4G更高。深度覆盖需要比较分布式基站与室分系统,新一代的室分系统需要兼顾有源与无源,扩展物联网与定位功能,增加可视化运维等智能化能力。同时,5G 的终端测试仪表与网优仪表等仍是5G产业链的薄弱环节。

用户需要更高价值的5G体验

目前公众对5G的认识是带宽更宽、速度更快,这不足以迅速地扩大用户群,用户需要有更高价值的体验。

目前,行业应用个性化明显,且关系到产业链上下游的协同开放和行业的管理和准入。邬贺铨表示:“行业的刚需与跨界合作及商业模式还不清晰,行业主导的积极性还有待发挥。目前已有企业提出自建5G企业专网要求,但需要考虑专网的频率规划与管理以及干扰协调。”

5G应用管理方面,远程医疗、无人驾驶、机器人、工业互联网的应用涉及到产业安全、人身安全、隐私保护以及伦理,超出了现有法律规范的内容,需要加快完善和5G应用有关的法律法规体系。

现有行业终端基于5G CPE方式,难以发挥真正意义上的5G应用效果,需要有规格品种丰富的5G行业模组及芯片,增强模组中间的多场景适应性以降低成本。

安全可靠性面临挑战

邬贺铨表示,在安全可靠性上,主要面临虚拟化、开放性、切片化、大连接、开源化、大数据方面的挑战。

虚拟化模糊了网络的物理边界,虚拟安全域是动态变化的,传统依赖物理边界防护的安全机制难以奏效。控制系统易成为网络安全攻击的对象,而底层网络资源共享将挑战安全隔离。

5G的开放性是指5G采用通用互联网协议代替了传统移动网专用协议,扩展了业务能力,但更容易受到外部攻击。

同时,5G切片间需要有效的安全隔离机制以免某个低防护能力的网络切片被攻击以后成为跳板波及其他切片。

大连接的持续在线易成为DDoS等攻击的跳板,5G防入侵能力又受限于低功耗算法。大连接认证会引发信令风暴还会影响时延,车联网还要求支持点到多点的V2V快速认证。

另外,5G将会有很多软件采用开源,软件对第三方开源基础库的过度依赖也将加大引入安全漏洞的风险。

以失真的数据来训练神经网络,会使决策错误且因AI结果不可解释性而难以发现。

最后,邬贺铨表示:“虽然5G面临很多挑战,但是机遇同样伴存,5G将催生新兴业态。5G建设前期投入压力大,而移动通信网络和用户没有达到规模就难言投资回报。5G作为新基建不仅运营商要担当作为,也需要产业链各方共同发力和政府政策的大力支持。”

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原文发布时间:2020-04-29
本文作者:海誓
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