北京邮电大学张杰：双千兆推动双5G快速发展

  ICC讯（编辑：Aiur） 在“CCSA下一代光传送网产业与技术标准推进委员会(TC618)成立大会暨新一代光传送网发展论坛(NGOF)2020年度会议”上，北京邮电大学电子工程学院执行院长张杰发表《F5G面临的发展机遇与挑战》的演讲报告，指出工信部和国资委共同部署开展“双G双提”计划，推动固定宽带和移动宽带迈入“双千兆”时代，随着首次写入政府工作报告，信息网络的“双千兆”将作为支撑新基建的重要底座。

  双5G指5G+F5G，其推动连接和传输一体，推动数字化转型。中国5G和F5G网络从国内发展来看，首先是5G的网络加快布局，目前5G的基站数、用户数已经达到了全球第一，同时运营商建设开通的5G基站数量规模增长迅速，这是我们看到的加速5G。与此同时，为了支撑这样的大容量信息的基础，需要建造一个有线的底座，千兆加固网的成型，包括光纤接入用户总量包括光纤宽带用户占固定宽带用户的总数的比例增长了非常迅速，使中国千兆固网快速发展。

  F5G存在的关键技术

  未来网络架构可以分为三个基本的层次，构成三个不同的技术需求。

  一是数据传输层。由于通信能力、通信需求不断的增长，传输容量从当前主流的100G发展到200G、400G以及800G技术，一系列的网络运维管理导致新问题，新挑战。需要通过对于单波的通信能力的提升来进行网络架构的重新设计，优化网络的组织。目前不同的传输技术在高密度、大通量的通信，长距离的传输以及各种各样的运用场景都提出了有效的解决方案。其次就是OSU灵活管道以及下一代NG OTN的传输技术发展，这一代技术主要体现在我们不仅仅是对于网络演进，不仅仅是容量规模在增长，它的颗粒度也在不断的变化，不同的传输设备，各种网络传输设备出现了多样化，大功率和小功率需求在市场中并存。传统OTN主要面向大率度的管道，难以在多率度的管道下进行传输和承载，像OSU管道技术可以对带宽颗粒进行调整，从而对通信带宽进行组佳的应用，下一代OG OTN同样可以实现更低时延，更高效率，无损的带宽能力以及智能能力的提升。

  为了实现这个容量继续攀升的瓶颈，以空间复用为代表多维复用的技术成为下一代推动数据传输能力进一步增长的关键解决方案，为了实现这样的一个光电协同的多维复用方式，行业提出多个角度等等各种新型的维度资源，来实现资源的融合调度以及与业务光电的适合配融合。

  二是管道协议层。首先是面向海量连接轻量化的路由协议，未来5G的发展，带宽容量攀升的同时，业务的颗粒度向小颗粒、多样化发展，由此将会出现海量连接超大带宽的两个极端的发展数据，高带宽、高速的管道同时还有海量的连接，网络的复杂度大大提升，路由和快速需求就要求更高，需要引入SDN以及SR思想，结合分布和集中式协议的优势，可以实现未来F5G网络快速建设。

  管道协议层面还需要考虑跨层域多力度的传输管道适配技术。由于不同的传输设备网络层次的传输力度的多样性，不同的业务也有不同的需求，我们需要得到这样的一个技术。我们把整个网络划分为独立的虚拟网络，网络切片实现资源的按需分配，来满足管道对于业务适配的需求。

  三是端到端虚拟化安全切片技术。主要是考虑到传输切片网络不同业务之间需要隔离而且独立运维来满足可靠性和安全性的需求。建立应用切片端到端的安全风险评估模型、服务机制，探索和不同切片安全风险相互作用，实现切片之间的安全需求。

  在业务协议层，还是需要考虑清凉级端到端业务管理编排技术，主要就是考虑到为了实现业务逻辑和业务的自动开通，需要调用控制器网络各种设备，在此基础上，如何获取全网呈现所有装备，管理业务端到端的部署需要研究轻量级的业务管理编排技术。以上是对于F5G存在着关键技术做了一些初步的探索。

  F5G面临的核心挑战

  未来我国需要从核心芯片、操作系统、网络架构以及产业生态四个方面推动网络技术的发展。提升双5G需要的材料芯片技术，主要弥补像一些高端的芯片、材料、仪表等领域的不足，补充在原始创新方面的短板，提升在国际标准化主导权和话语权。其次，在深耕操作系统，支撑双千兆的未来应用。双千兆的时代，操作系统将面临着网络终端用户以及开发者等关键领域，全方位的定位，这是一个全方位的需求。如何研究这种新型的网操作系统，能够实现网络终端用户、开发者不同层面有效的衔接以及资源的充分进行相互间的调动和调配。

  网络的架构上来讲，在这种大带宽、灵活的颗粒度的需求情况下，如何实现当前网络形态的平滑演进，实现我们从过去固定的带宽需求向灵活的带宽需求向智能化、动态的网络化的发展，解决局端和终端解耦的等难题，实现业务快速部署，把我们网络梗塞点消除，实现网络体系平滑演进。挑战之瓶颈我们认为是在应用方面，如何找到未来大容量杀手级的应用，比如信息通信等等推动我们网络运用的发展。

  双千兆推动了双5G的发展，未来的需求也需要看到，无论是提高用户体验，关注网络的信息安全，以及未来的构建天地一体化人、机、物、灵网络都需要双千兆的支撑才有更大的发展。