在萬物感知、萬物互聯、萬物智能的智能社會,數據網絡分代研究的重要性早已不言而喻。關鍵是能否集齊產業鏈各方的力量,真正推動數據網絡分代研究工作取得實質性進展。
自2018年6月網絡5.0產業和技術創新聯盟(以下簡稱“聯盟”)正式成立以來,數據網絡分代研究工作已經逐步輸出了一系列成果。近日舉行的網絡5.0峰會上,聯盟的成員們集體向業界展示了聯盟工作的階段性成果,不僅重磅發布了《網絡5.0技術白皮書》、展示了眾多創新概念和驗證原型,也讓業界看到了聯盟在積極參與國家重點研發計劃、國際化拓展等方面的最新進展,以及面向未來的明確計劃。
指明愿景、目標及三個階段
本次網絡5.0峰會上發布的《網絡5.0技術白皮書》,可以說是聯盟所有成員智慧和努力的結晶,白皮書主要描述了網絡5.0聚焦的四大場景、網絡5.0愿景及目標、架構頂層設計及關鍵使能技術。
白皮書指明了網絡5.0愿景:網絡5.0作為面向2030年演進的未來網絡架構,將基于現有IP網絡協議基礎,在演進思路上采取“分代目標、有限責任”的策略,通過打造新型IP網絡體系,協同管理、控制和數據面,聯通分散的計算、存儲及網絡等資源,構建一體化的ICT基礎設施,向各相關產業提供網絡能力、計算能力及數據能力服務。
網絡5.0的目標是:旨在持續增強IP能力,以解決萬物互聯的智能世界所需要的內生安全可信、網絡可規劃和性能可預期、大連接下的感知與控制、泛在移動性支持等需求,連通多種異構接入網絡,實現萬網互聯,使能更多的新服務接入網絡,豐富人們的溝通與生活。
網絡5.0瞄準的是未來8-10年內新應用對數據網絡能力的需求,計劃在具體實施過程中分階段、分目標實現。網絡5.0三大參考性階段目標包括:第一階段(2020年),連接數100億級、帶寬人均100Mbps、時延毫秒級、抖動范圍亞毫秒、丟包率10-4級、安全性采用補丁式方案、網絡感知采用帶外方式、網絡管控相對比較粗粒度、智能度方面開始引入AI實現初步自動化;第二階段(2025年),連接數1000億、帶寬人均10Gbps、時延確定性亞毫秒級、抖動范圍微秒、丟包率10-5級、安全性采用部分補丁式方案加部分內生方案、網絡感知部分采用帶外方式部分采用帶內方式、網絡管控相對比較細粒度、智能度方面AI能力逐步提升基本可實現半自動化、組網采用集中式加分布式混合方案;第三階段(2030年),連接數達到10000億、帶寬人均Tbps、時延確定性亞毫秒級、抖動范圍亞毫秒、丟包率10-6級、安全性基本采用內生方案、網絡感知大部分采用帶內方式、網絡管控采用內生機制實現細粒度管理、智能度方面可通過AI使能全自動化、組網采用集中式加分布式優化方案、網絡可信能力及其他網絡新能力進一步增強。
明確四大場景和多項關鍵使能技術
與此前提出三大場景不同的是,《網絡5.0技術白皮書》明確了網絡5.0的四大典型場景: ICT基礎設施、產業互聯網、移動承載、全息通信。
對此,網絡5.0產業和技術創新聯盟技術工作委員會主任、中國信息通信研究院科技委主任蔣林濤在解讀《網絡5.0技術白皮書》時指出,根據網絡5.0的四大典型場景,網絡5.0的功能需求可以歸類為以下四個方面:
功能需求1.安全可信。端到端通信業務安全需求方面,網絡5.0需要研究具有內生安全特點的新一代協議體系和網絡架構,以從根本上解決互聯網固有安全缺陷;網絡可信基礎設施安全需求方面,網絡5.0需要研究互聯網底層跨信任域之間的去中心化信任模型和基礎設施,以解決當前互聯網的單點脆弱性,鞏固互聯網的可信基礎。
功能需求2.網絡可規劃和性能可預期。有差別的接入服務能力需求方面,網絡5.0需要匹配終端能力與場景需求,打破現有網絡僅具備無差別接入的限制,以提供網絡層差異化QoS能力,并提供安全策略、收費策略、資源占用策略等原生差異能力。確定性的傳輸能力需求方面,網絡5.0將研究時延精準可控技術,以實現網絡任意點到點的傳輸可規劃、可預期、可控制。
功能需求3.大連接下的感知和管控。網絡5.0需要研究大連接下的不同標識通信主體、異構網絡間的互通方案及靈活尋址機制,以為計算、存儲、網絡等資源的識別及路由尋址提供基礎支撐,實現異構網絡互通;并進一步研究實時的、精確的、完整的監測與感知機制與智能輔助的資源管控機制。
功能需求4.泛在移動性支持。泛IoT時代,業務種類復雜多樣,不同業務對移動性有不同的要求。網絡5.0需要研究泛在移動方案以應對高頻動態切換,保證正在進行的通信不中斷;實現盡可能低的切換和轉發時延,以支持實時性要求高的交互類業務。
與此同時,白皮書還指出了網絡5.0的關鍵使能技術,包括確定性IP技術、內生安全機制、面向萬網互聯的新尋址與控制機制、新傳輸層、靈活可定制的差異化網絡服務、面向服務的路由和溫敏網絡等。
成立一年碩果累累
《網絡5.0技術白皮書》的正式發布,也是聯盟成立一年以來工作成果的集中體現。
據網絡5.0產業和技術創新聯盟理事長、工信部通信科技委秘書長張新生介紹,聯盟成立一年以來,主要做了以下四方面工作:一是持續吸收新會員單位,凝聚大家的智慧,共同推動網絡5.0發展;二是推動發展和落實很多技術性工作;三是積極申請和參與國內的重大專項;四是積極開展國際互動。
吸收新會員單位方面,過去一年里,網絡5.0產業和技術創新聯盟的會員單位已增加至26家;成功舉行了四次技術會議;中國通信標準化協會(CCSA)也對網絡5.0技術研究工作非常重視,專門成立了網絡5.0技術標準推進委員會(TC614),負責研究探索性、架構性技術;聯盟還在2018年11月的全球網絡技術大會GNTC、2019年4月的中國SDN/NFV/AI大會上與外界分享了聯盟的研究成果,反響良好。
積極參與國家重點項目方面,2018年7月,網絡5.0產業和技術創新聯盟8家成員單位聯合承擔的工信部通信科技委2018年重點通信軟科學課題“下一代數據網絡演進技術路徑研究”,以網絡5.0技術框架為基礎,已成功通過結題答辯;2019年5月,網絡5.0產業和技術創新聯盟10家成員單位聯合,基于網絡5.0技術框架,于2019年5月上旬成功申請了2018年國家重點研發計劃《寬帶通信和新型網絡》重點專項“新型網絡技術”之“基于全維可定義的新型網絡體系架構和關鍵技術”項目。
國際化拓展彰顯開放共贏宗旨
值得強調的是,網絡5.0產業和技術創新聯盟雖然是由中國主導,但絕不是一個區域性的封閉組織,而是面向國際的、開放的下一代數據通信網絡技術標準前組織,開放、創新、協作、共贏是該聯盟的宗旨。
在國際化拓展方面,聯盟專門設置了國際拓展委員會,以開展與國際產業標準組織間的積極互動。
例如,網絡5.0產業和技術創新聯盟在2018年9月份與ITU-T Network2030焦點組通過郵件交換了Liaisons,在未來網絡應用場景研究與技術創新等方面建立了良好的合作關系,聯盟成員與焦點組成員進行過多次技術分享和交流,互相輸入了很多研究內容,包括全息通信、沉浸式技術支撐的工業監測和遠程醫療等應用場景的需求分析,以及對未來網絡架構的思考等。
而在本次網絡5.0峰會上,聯盟理事長張新生與代表國際電信聯盟ITU-T Network2030焦點組的國際標準專家Marco Carugi交換了正式的聯絡函。兩大組織都致力于面向未來的數據網絡技術創新工作,在愿景和工作范圍上有較高的重疊,具有廣泛合作的基礎,這次進一步增進了兩個組織之間的聯動,將促進雙方共同在未來網絡發展方向與技術上做出更多的貢獻。
與IETF的聯動方面,由于IETF專注技術細節,所以聯盟對聯動工作進行了分解,分別到IETF各個工作組進行單點技術的推動,比如確定性IP技術在DetNet工作組推動,網絡智慧運營在ANIMA工作組中推動。此外,聯盟成員還積極參與了ETSI?NGP(Next Generation Protocol)ISG的相關工作,包括進行部分項目立項和標準輸出、參與每年一屆的NGP Forum,分享未來網絡業務場景、架構和相關技術的演進思路等。
2020年下半年或將開展試驗局
根據網絡5.0產業和技術創新聯盟發布的2019年工作計劃,今年9月、12月,聯盟還將召開第六次、第七次技術工作委員會會議,將分別針對需求收斂、協議設計和創新平臺設計進行重點討論,并輸出相應的技術報告。與此同時,瞄準2025年和2030年的中遠期技術創新也會有節奏地展開。技術研究與標準推進方面,網絡5.0架構和白皮書內容也將持續迭代和完善,預計2021年6月發布網絡5.0產業白皮書2.0版本。
按照計劃,聯盟將依據收斂的技術需求和頂層架構設計,逐步展開核心創新技術的配套協議制定工作,并同步推進國內、國際標準的一些基礎性工作。實物演示和驗證工作,將首先在各聯盟單位的實驗室中展開,然后在CENI的試驗床上進行互通測試和半實物仿真驗證,再逐步展開現網試驗局的搭建和性能測試等工作。
本次網絡5.0峰會期間,特別設置了原型展示區,全息通信、確定性IP技術、內生安全網絡架構、去中心化互聯網基礎設施、可變長異構編址路由體系原型驗證、AI算力網絡、云網邊等原型,吸引了眾多專家駐足觀看,并針對相關技術進行了詳細交流。
據聯盟理事長張新生透露:“預計2020、2021年的網絡5.0峰會都將通過原型展示呈現聯盟在網絡5.0技術研究方面取得的階段性成果。最后通過我們的努力,把所有的工作通過實驗得到驗證,預計在2020年下半年開始試驗局,進行總體的驗證。”
與現有網絡對接等問題值得關注
而對于網絡5.0產業和技術創新聯盟以及整個網絡5.0產業的下一步發展,中國通信標準化協會理事長奚國華提出了以下四點建議:
一是充分發揮產學研用各方所長,積極推進網絡5.0架構與研究創新。構建良好的發展生態,打造一個完善的產業鏈,充分發揮聚合作用,將數據網絡產業鏈的力量凝聚在一起,共同推動產業上下游高效協同,著力推進網絡5.0技術成功轉化與產業化。
二是更大范圍的推動跨領域、跨國際合作交流。要布局下一代數據網絡,抓緊突破數據網絡發展的前沿技術與具有國際競爭力的關鍵核心技術。
三是充分注重與現有網絡的對接以及實踐。網絡5.0不是在一張白紙上畫畫那么容易,而是既要達到網絡5.0技術標準要求,又要充分考慮現在已有的數據網絡的剩余資產價值的利用,這對商用與平滑過渡非常重要。
四是重視網絡安全。在數字經濟時代網絡安全、數據安全顯得尤為重要。
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