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段晓东:5G网络设计将进一步引导向IPv6过渡

已有 227 次阅读 2018-7-6 12:23 |个人分类:IPv6|系统分类:科普集锦| IPv6

 

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段晓东:5G网络设计将进一步引导向IPv6过渡

2018-03-08 中国教育网络

  段晓东 中国移动研究院网络技术研究所所长

  在2017年全球网络技术大会(GNTC)上,中国移动研究院网络所所长段晓东做了《IPv6进展及对新一代IP网络的思考》主题演讲,介绍了近10年来从4G/LTE向5G无线网络技术框架国际标准制订的过程。段晓东说,对于IPv6,他有两个思考:第一,如何确保移动通讯和IPv6同步发展;第二,IPv6网络未来如何发展。

  如何确保移动通讯和IPv6同步发展?

  段晓东表示,2G/3G用户同时在线率仅为5.3%左右,而LTE用户由于永远在线的特性,约需至少6亿以上地址。VoLTE终端至少需要两个永久在线的PDN连接(两个APN,每个APN都需要一个地址),一个用于互联网访问,一个用于语音通信。若用户全部演进为VoLTE模式,则需十几亿地址。可见IPv6是移动互联网的基础,也是网络长期演进发展的需要。

  段晓东介绍,中国移动从很早之前就意识到IPv6不仅仅是互联网演进的基础,也是移动互联网发展的重要基础。经过几年的发展,中国移动在IPv6推动上取得了实质性的进展。在推动IPv6与移动互联网融合时,主要有三个大的举措:

  举措一,确保LTE和IPv6同步发展。目前中国移动已经在全网范围内要求所有EPC相关设备支持IPv6,并采用IPv4/IPv6双栈APN接入LTE数据方式解决了双连接问题。他表示,IPv6自身的发展要借助LTE发展的阶梯,将整个IPv6引入到移动网络中来,向前推进IPv6,保证对LTE的支持。

  举措二,将语音业务搬迁到LTE上之后,中国移动决定VoLTE用IPv6,不再采用与IPv4转换的方式。举措三,大力推动IPv6发展。通过多个协会推进IPv6,如在2009年和2010年联合3GPP和IETF召开IPv6峰会推进移动通信IPv6化。在3GPP发布首个移动网IPv6过渡指导报告TR23.975,自主研发PNAT/BIH技术,发布IETFRFC6535等国际标准,发起轻量级物联网等工作组,推动IPv6与物联网结合。他表示,到了5G时代,希望能够利用互联网协议,打开整个网络的开放性,5G会进一步引导大家向IPv6过渡。

  他认为,5G中引入IPv6,很重要的一个应用是边缘计算,这是只有IPv6才支持的一个功能,意味着如果将来我们想体现边缘计算的很多优势,必须引入IPv6技术。

  下一步IPv6如何发展?

  段晓东提到,他在IPv6工作组快十年了,感觉到IP层面的改变非常困难,但确实应当需要变化。主要有几个需求:

  第一个需求是业务端到端的需求。带宽的问题一定是靠不断地投资、不断地扩展解决的,带宽并不是一个大的技术问题。

  第二个需求是速率。随着4G、5G技术的提升,接入技术的提升也不是问题。而如何控制端到端的时延成为一个大的问题,很多医疗场景、车联网等应用都对时延提出了极高的需求,必须解决这个难题。此外,还要确定性时延。如何能够实现确定性时延,这是IP网络包括移动通讯网络都没有解决的问题,暂时还没有一个方法论。

  第三个需求是网络切片(即对网络实行分流管理。网络切片本质上就是将运营商的物理网络划分为多个虚拟网络,每一个虚拟网络根据不同的服务需求,比如时延、带宽、安全性和可靠性等来划分,以灵活地应对不同的网络应用场景),可能会成为下一代网络服务中的一个基本服务平台。段晓东认为,5G商用,切片可能是第一商用,和以前4G时代不一样,因为大家都希望用5G的低时延的切片化网络做服务。切片的概念像过去的VPN,它是一个升级版的VPN,带有很多细密度参数要求和定制化要求的服务的集合,对时延、带宽、隔离性等服务的要求都不一样。

  第四个需求源于计算模式发生变化。段晓东认为,过去是云计算,现在到了边缘计算,泛在计算的场景越来越广泛。他发现,其实很多工业互联网的组织发生的变化超过了通讯界的想象,它有很多自己的计算模式,包括在很多工业、机场中,有很多智能化的节点逐渐都配合工业4.0层层推进,这种计算将可能导致我们过去以主机为中心的通讯服务、信息模型的变化。将来信息智能化节点可能会进一步离散化,从云计算、边缘计算到智能计算,以后数据中心范围会越来越广。如果考虑边缘计算这个海量的连接,这个模型可能真正将计算和存储由端的概念变成网的概念,那么,IP承载网如何适应这个变化,提高网络的协同能力?这也是一个很重要的诉求。

  总之,这四个方面其实给IP网提出了很多挑战,其中未来业务对低时延要求苛刻,成为IP承载网未来技术演进的重要需求之一,而确定性时延是下一代承载网面临的重要挑战和技术难题之一。他表示,中国移动正从下面几步展开尝试:

  第一步是在开始转发机制上做一些变革,包括节点之间一定要引用精确时间同步,要精确锁定时延。

  第二步是保证通用性和专用性并存,互联网讲究通用性,今天的人们可能要将通用系统进行并存考虑,这就牵扯到IP网有可能要引入一些管理。

  第三步是控制面的变革,关于集中控制和分布控制,永远是一个很有意思的话题,这个话题讨论得很多,现在基本上以集中控制下发配置,分布式计算结合来实现所谓的一种泛SDN。

  IPv6是新一代IP网络的起点。我们如何推进它?段晓东认为有两点:

  一是移动通讯网络都是局部推进的过程,可以采取粘连很多孤岛,逐渐渗透推进IPv6网络的变革。依靠工程与技术的变革,完全靠基础变革很难,一定要结合技术创新和工程创新。

  二是要同时引入很多工程的计算,包括边缘计算。要想在5G时代网络中满足工业互联网垂直行业的要求,应当把这两点结合在一起。

  他表示,IPv6是新一代网络起点,我们要为建立一个全IPv6的连接,建立一个网络强国做出更多的贡献。考虑到后续IPv6使用越来越多,5G网络设计将进一步引导向IPv6过渡。

  (本文根据中国移动研究院网络所所长段晓东在“2017年全球网络技术大会”上的演讲整理。供稿/特约编辑沈阳)

http://www.media.edu.cn/zcjd/fmbd/201803/t20180308_1588631.shtml



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