刘韵洁:未来网络发展需求与技术趋势

在第四届未来网络发展大会高峰论坛上中国工程院院士、网络通信与安全紫金山实验室主任兼首席科学家、江苏省未来网络创新研究院院长刘韵洁带来了主题演讲“未来网络发展需求与技术趋势”。

 

 

刘韵洁院士表示这20多年来网络发生了一次大的变革,马上要发生第二次变革。1980年到2000年的电话网虽然质量确定、但连接数量受限;2000年到2020年消费型互联网拥有大连接,但质量不确定;2020年以后互联网开始进入下半场,开始到实体经济,既要大连接,也要确定性,保证质量。

 

未来网络的愿景

未来网络的愿景是什么?刘院士表示是智能、安全、柔性以及可定制。

1.需求的个性化:这是工业互联网的一个特点,每个行业、企业、用户、甚至未来每个应用都将拥有定制化网络;

2.供给按需化:运营商将从传统的卖带宽,转变为提供定制化的网络服务能力;

3.网络利用率:全网利用率从目前50%提升至90%以上,降低用户使用成本。

 

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面向2030的网络体系架构

2014年的时候提出了服务定制网络的概念,当时的服务定制概念还停留在切片、车辆方面。现在不仅要把上下所有资源贯通,进行统一调度、统一控制,而且要对云、终端等横向资源协同控制。

从服务质量来看,承载能力有所提升,从光网络、确定性网络到5G网络切片是可控制、可定义的;从网络能力来看,管控能力有所提升,网络有深度学习的能力,设备/芯片可编程;从网络云化来看,业务能力有所提升,云网融合,网络计算存储一体。

 

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刘韵洁表示这里面有几个关键技术:

确定性网络:确定性网络对传统网络提出了新的挑战,从“尽力而为”到“准时、准确”,灵活按需切片、转发路径可控和时延/抖动有界是确定性网络的发展愿景。切片、带宽、路由等控制技术已基本实现,时延与抖动控制正成为当前确定性网络研究的核心技术问题。

目前,全球都在加大对确定性网络的研究,紫金山实验室联合华为成功进行DIP试验,利用未来网络架构和网络操作系统,取得了重大的技术突破,发布了“全球首个确定性广域网创新试验”成果。在北京-南京千公里级别试验环境中,验证了DIP在大网上的确定性转发能力,抖动可被控制在百us以下,可为工业远程生产控制、远程手术等业务提供骨干网络的确定性转发保障。

网络操作系统:网络操作系统是未来网络大脑,正成为全球新一轮的竞争制高点,亟需把握历史性重大变革机遇,构建全场景、全兼容、智能化网络操作系统。

云网融合:云网融合有两个形态,一个是云资源加网络连接,异构多云协同与交换,一点接入,全云服务按需云互联、云切片;另一个形态是网络网元加云化形态,未来5G/B5G核心网向开放化、虚拟化、软件化、服务化、智能化的方向发展。

网络计算存储一体化:借鉴ICN思想,在分布式云、去中心化场景实现网络、计算、存储一体化调度。同时刘院士指出网络的存储和计算的融合问题新萄京娱乐3730目前还没有解决,是一个很大的挑战。

智驱安全网络:刘院士表示架构变革以后,网络安全是一个巨大的挑战,传统碎片化设计的网络和安全产品难以满足未来需求,不能将网络连接性和安全性割裂地实现。未来网络安全架构应实现网络和安全的一体化设计,实现端到端协同设计的智能安全网络。

未来网络试验设施(CENI)项目

2013年2月,国务院8号文件将CENI列入项目“国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030)”。2016年12月,国家发改委启动实施。CENI是全球首次采用SDN交换机代替传统路由器构建广域骨干网的案例。

 

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结合扬子江城市群9个城市整体工业布局,开展区域工业互联网顶层设计,在此基础上,计划扩展至长三角区域(三省一市)。利用SDN/NFV等未来网络技术,在广东省13个城市建立产业互联网示范网,为4K/8K、AR/VR等业务提供网络支撑。

刘院士认为工业互联网应用要构建一个新型网络生态,灵活提供服务定制能力。

 

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互联网上半场,美国在网络技术与生态领域占据国际主导地位;现在互联网已经来到了下半场,未来网络将作为关键技术突破口,实现新萄京娱乐3730国从跟跑到并跑、领跑。刘院士表示新萄京娱乐3730是个制造大国,有大的科技网络工程,有5G领先的势头,下半场会有更好的表现。

最后,刘院士表示随着工业互联网、全息通信、8K/VR等业务的发展,对网络提出了一系列新的要求与挑战,未来网络将有十分巨大的前景。确定性、可编程、云网一体是未来网络的重要发展趋势,可以从承载、管控、业务等方面,全方位提升网络能力。而未来网络创新试验环境(CENI),可为未来网络相关技术的创新提供基础环境,支撑工业互联网、空天互联网国家战略。

 

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