鄔賀銓:5G作為新基建的首選,將面臨五大挑戰
4月28日,中國工程院院士鄔賀銓指出,5G作為新基建的首選,被賦予應對疫情帶來的經濟下行壓力和為經濟高質量可持續發展提供新引擎的重任。5G新基建將帶來技術、運維、產品、市場和安全成熟性的五大挑戰。
我國5G建設面臨SA探路風險
目前,我國5G正式商用不到半年,5G主要亮點在寬帶移動接入,尚未經受大流量、大連接、高可靠、低時延的充分考驗。
我國今年在全球率先開展獨立組網(SA)大規模建設,將啟動SBA(基于服務的網絡體系)和虛擬化以及網絡切片等新功能,為面向工業互聯網和車聯網的應用奠定了基礎。鄔賀銓指出,但目前SDN、NFV、SRv6、網絡切片、SD-WAN等大規模組網技術尚未驗證,將面臨SA探路的風險。
在核心網絡路由協議方面,5G標準并無突破,IETF現著力開發IPv6在路由協議方面的應用標準,ITU提出New IP、靈活可變長IP包、多樣化尋址、超強TCP等。鄔賀銓表示,這些標準在大規模建設5G核心網時也需要考慮。
同時,在業務密集區域需要使用毫米波技術,鄔賀銓表示,我國在毫米波頻段的技術積累是短板,需要加強。
共建共享模式還需探索
SA網絡體制下,全網復雜路由的SDN和多類型超海量連接的VPN缺乏運用經驗,鄔賀銓指出:“網絡切片與現有網絡如何兼容是需要思考的問題,還需要研究SBA各業務單元組合沖突的避免機制。”
目前,雖然國外已有兩個運營商聯合組網的先例,但共享的深度規模還不能跟中國電信和中國聯通合建5G網絡相比。鄔賀銓表示,中國電信、中國聯通、中國廣電三家企業在全國范圍共同使用3300-3400MHz頻段頻率用于5G室內覆蓋的前提是需要統一的接口和網管標準。
同時,鄔賀銓指出,合理的MEC粒度是實踐中需要探索的問題。移動終端、機器人、網聯車等應用需要在MEC保證時延的前提下進行,MEC間協同以及MEC與中心云間功能合理分配等問題還需要研究。此外,如何為垂直行業開放MEC的能力也是需要研究的問題。
5G基站功耗下降難度大
低功耗、低成本的5G終端是大規模商用的瓶頸,鄔賀銓表示:“業界寄希望于國產多模多屏支持SA的芯片大規模量產,但目前市場上5G基帶芯片以7納米工藝為主,國外已開始發布下一代更高工藝水平的芯片,我國自研的新一代5G終端芯片的供應鏈有受制于人的風險,芯片的持續創新壓力很大。”
此外,國產手機的新一代操作系統和運行平臺的成熟性、可靠性、兼容性還有待考驗。
目前經過半年多的努力,5G基站的功耗已經下降了近一半。鄔賀銓表示,目前5G基站功耗仍是4G的三倍,功耗進一步下降的難度很大。
室內覆蓋占移動網絡建設投資較高比例,5G工作頻率高,電磁波穿墻能力差,覆蓋成本較4G更高。深度覆蓋需要比較分布式基站與室分系統,新一代的室分系統需要兼顧有源與無源,擴展物聯網與定位功能,增加可視化運維等智能化能力。同時,5G 的終端測試儀表與網優儀表等仍是5G產業鏈的薄弱環節。
用戶需要更高價值的5G體驗
目前公眾對5G的認識是帶寬更寬、速度更快,這不足以迅速地擴大用戶群,用戶需要有更高價值的體驗。
目前,行業應用個性化明顯,且關系到產業鏈上下游的協同開放和行業的管理和準入。鄔賀銓表示:“行業的剛需與跨界合作及商業模式還不清晰,行業主導的積極性還有待發揮。目前已有企業提出自建5G企業專網要求,但需要考慮專網的頻率規劃與管理以及干擾協調。”
5G應用管理方面,遠程醫療、無人駕駛、機器人、工業互聯網的應用涉及到產業安全、人身安全、隱私保護以及倫理,超出了現有法律規范的內容,需要加快完善和5G應用有關的法律法規體系。
現有行業終端基于5G CPE方式,難以發揮真正意義上的5G應用效果,需要有規格品種豐富的5G行業模組及芯片,增強模組中間的多場景適應性以降低成本。
安全可靠性面臨挑戰
鄔賀銓表示,在安全可靠性上,主要面臨虛擬化、開放性、切片化、大連接、開源化、大數據方面的挑戰。
虛擬化模糊了網絡的物理邊界,虛擬安全域是動態變化的,傳統依賴物理邊界防護的安全機制難以奏效。控制系統易成為網絡安全攻擊的對象,而底層網絡資源共享將挑戰安全隔離。
5G的開放性是指5G采用通用互聯網協議代替了傳統移動網專用協議,擴展了業務能力,但更容易受到外部攻擊。
同時,5G切片間需要有效的安全隔離機制以免某個低防護能力的網絡切片被攻擊以后成為跳板波及其他切片。
大連接的持續在線易成為DDoS等攻擊的跳板,5G防入侵能力又受限于低功耗算法。大連接認證會引發信令風暴還會影響時延,車聯網還要求支持點到多點的V2V快速認證。
另外,5G將會有很多軟件采用開源,軟件對第三方開源基礎庫的過度依賴也將加大引入安全漏洞的風險。
以失真的數據來訓練神經網絡,會使決策錯誤且因AI結果不可解釋性而難以發現。
最后,鄔賀銓表示:“雖然5G面臨很多挑戰,但是機遇同樣伴存,5G將催生新興業態。5G建設前期投入壓力大,而移動通信網絡和用戶沒有達到規模就難言投資回報。5G作為新基建不僅運營商要擔當作為,也需要產業鏈各方共同發力和政府政策的大力支持。”