构建新一代“互联网基础设施”

来源:中国信息化周报
关键字:大数据,云计算,光纤
发布时间:2015-10-23 16:10

　　近日，在京举行的2015中国信息通信业发展高层论坛上，中国电信股份有限公司北京研究院副总工程师杨峰义提出：“未来新一代互联网基础设施是以光纤光通信为骨干，以IP为连接，以大数据、云计算和物计算作为网络功能并同时支持固定接入和移动接入的互联网。”我们希望互联网设施或者网络更加关注什么？这是行业内外普遍关注的热点话题。

　　在融合中改变

　　杨峰义表示，首先应该极力促成蜂窝与互联网的融合。自20世纪70年代贝尔实验室发明蜂窝概念以来，蜂窝技术就是移动通信的基础。蜂窝概念中包括几个重要的部分值得注意，首先是频率复用：有限的频率资源可以在一定的范围内被重复使用，频率资源得到更好地优化配置；其次是小区分裂：当容量不够时，选择减小蜂窝范围，划分更多蜂窝，进一步提高频率的利用效率。当前移动网络通过网关完成接入，呈现比较封闭的状态。未来如果网络和互联网在网络层面融合，移动功能就可以运行在路由器上。无论如今的2G还是3G、4G、5G、乃至WiFi都可以运行在同样的网络架构上，这是未来新型的网络架构表现。与此同时，急需改变的还有协议。当前的协议非常复杂，必然需要融合网络。从互联网的角度分析，这种融合绝不是将移动网的数据扔到互联网这么简单，这需要满足无线资源管理、用户管理等在互联网上的构建。

　　众所周知，网络融合体现在三个不同层面：第一在接入层面上，通过统一的无线资源管理可能会实现移动网的融合；第二个层面是控制器，控制单元类似于SDN，实际比SDN的功能更多，移动网络控制功能经过重构后，就包括各个不同域的控制器。第三个层面是转发层面，将固定的和移动的路由器整合在一起很容易，但这个层面面临的问题却是最多的，主要是移动和固定在转发层面的需求是完全不同的。

　　网络与业务的解耦

　　未来网络的需求多种多样，不但包括了工作、学习、娱乐各个方面，甚至将第一产业、第二产业、第三产业全部囊括其中。具体操作中，很多需求之间是彼此发散的，同时许多企业需求又是冲突的，这就决定未来网络到底应该怎么设计，十分重要。

　　如今，单一网络很难满足多种业务场景的需要。现在涉及更多的是功能模块化、接口软件化、控制集中化，主要表现在未来网络设计与过去传统网络的关注点不同。杨峰义表示，过去聚焦网络功能和结点，中间会通过非常标准的接口把网络实体互联互通；以后在云计算的情况下，对网络接入关注更多的是功能，需要把过去在网络中重复分布在每个地方的多种物质实体结点的功能重构起来，软件化实现，才是最核心的。

　　实现与业务的解耦，网络本身就要适应不同的业务场景，在不同的场景下分成不同的切片去满足不同的业务需要。未来网络对不同的需求有不同的网络切片，特定场景下通信需要专用网络的能力，这些切片可能包括一组或者多组网络功能的组件，必要时这些网络切片可以满足各种终端。杨峰义说：“未来网络能够迎合多种业务和服务，不同的业务和服务对应不同的角度，这样就能够实现我们预期的网络适配业务场景以及网络的可编程。”

　　在实现网络与业务的解耦过程中，多连接支持就显得必不可少。多连接是未来网络的基本属性，多连接终端可以利用两个或者多个通用接口来完善，例如可以通过不同的接口发送，也可以同时在所有的接口上一致发送，从无线网络层面出发，另外一种方式就是接入侧融合。多连接方式存在的盲点是宏蜂窝，但不可避免的是，未来各种用户数据将通过小蜂窝来提供多连接的能力，蜂窝可以相同也可以不同，可能是4G、5G，也可能是WiFi。

　　计算、终端与深度开发

　　从计算角度考量，我们知道通信网相对分层级，从C5、C4、C3再到C2、C1。现在随着业务的分散，网络很多层面根据业务，还会呈现本地化的趋势，尤其是面对很多特殊的业务需求，往往不可能提升到局域中心来处理。如果通过把这些业务集中在一起，凭借远距离的处理方法造成毫秒级的延迟就没有意义。有效改善这种情况的就是边缘计算，这是网络非常重要的形态之一。

　　边缘计算在未来的工业互联网、互联网+应用中是非常重要的场景，尤其是在工业控制方面。例如在厂房外和厂房内两种场景中，厂房内的通信过程不能实时计算，就需要通过这样特殊的控制手段，通过延迟来实现。另外就是MVC实现接入网侧的智能化。杨峰义强调：“目前，我们的网络不是智能的，尤其是基站接入侧基本上会导致很多东西无法完成，其中有很多信息并不能为网络所用，必须进入核心网侧才能获得有效的数据源，进程复杂到如此就已经失去了很多区域的特点、特性。为了5G应用的上线，能够很好地将基站基础设施的服务、无线网络的信息以及流量等功能有效地纳入本地智能功能的提供范畴，为本地业务和用户提供服务，才是最可行的提升手段。”

　　终端作为网络重要的延伸，或者作为网络的一部分也至关重要。未来在物联网时代，所有传感器都需要接入。这种情况下，这些终端不可能每个都接入5G，我们需要有特殊终端来做聚合，然后再通过网络提供服务，这样大大降低了实际的连接数。终端本身有一个网络，终端层面可以形成一种对等的连接；同时无线终端可以组成专用网络，在核心的网络上可以表现为移动网，也可以边缘对等连接。

　　过去，很多情况讲能力开放。能力开放更多的是增值业务的开放或者部分管道能力的开放，但多表现能力不足。未来，尤其是当我们的网络适应不同的业务需求，不同的业务需求可能形成差异情况时，基础性的网络就需要更多的开放。首先就是基础设施要开放，其次是切片中的管道能力开放，再深入就是数据的开放。“我们希望未来数字信息的开放作为更加有吸引力或者充满价值的点，这就是未来的网络深度开放和今天网络的差异之处，要实现这些网络的深度开放，必然会依赖SDN、NFV等关键技术。”杨峰义说。

　　总体而言，新一代互联网基础设施能够更好地支持物联网、互联网业务等，但如此繁琐与复杂的环节并不是朝夕就可以达成，还需要在变革中不断探索。