中国科学院声学研究所研究员侯自强：SDN/NFV+5G

ZD至顶网网络频道 06月01日 北京报道：2016年6月1-2日，“2016全球SDNFV技术大会”在北京盛大召开。作为连续举办三届的SDN/NFV技术与产业盛会，本届大会着眼于SDN /NFV的实践应用与部署，从SDN/NFV在运营商网络、企业网、云数据中心、测试解决方案等多个场景的应用出发，深入解析产业部署现状及面临的挑战与发展趋势。

中国科学院声学研究所研究员，工业信息化部通信科技委委员侯自强

在大会的主会场上，中国科学院声学研究所研究员，工业信息化部通信科技委委员侯自强做了主题为“SDN/NFV+5G”的精彩演讲。就5G对未来信息社会基础设施的影响，和建设互联网+基础设施的IT环境做了详细阐述。

以下是侯自强的演讲实录：（以下内容根据现场速记整理，未经发言嘉宾确认，仅供参考，谢绝转载。）

侯自强：大家早晨好，我今天的题目是关于SDNFV在5G中间应用的情况，这个5G是什么？这个5G现在很热。有人说5G是SAT的文艺复兴，怎么理解，5G是未来信息社会的基础设施，也是我们今天讲互联网+的基础设施，他是SAT融合的产物。可是5G会把SAT这个融合以后推向一个新的高度。实际上我们对于网络的基础架构，SAT的价值，企业文化和社会文化都要进行思考，因为他这个变革是非常大的。首先我们看一下怎么重新定义这个SAT的基础设施，这里一个概念就是，网络软件化，国际电源城市提出这个概念，实际上SAT去年一次会上正式提出了网络软件化的名称。实际上我们今天讲SDNFV网络虚拟化，边缘计算，云计算等等，都概括在这个网络虚拟化的概念中间。

实际上SDNFV带来了网络架构的各个，网络管道的智能化，整个电信网络设备都面临虚拟化和SAT，所以它有着非常庞大的用户价值，这里就不展开说了。

这里面企业的业务文化，就发生了变化。这是所谓软件电信运营商，刚才刘院士讲到SAT2.0就是这么一个概念，从过去的以运营商为中心，转向了今后以用户为中心，以用户定义的网络云服务来提供服务。这时候的用户，就有更多的控制能力，它可以按需定制他所需要的服务，而运营商运营状态也会发生变化。今天，面临OTT业务的竞争，将来用户可以把接口开放，这样可以用户定制来得到服务，这样可以对OTT的服务进行竞争。所以点心运营商的企业文化在发生变化。整个运营是从物理的运营去向虚拟运营进行。

这样就开始今天的虚拟运营商，还是在夹缝中生存，未来的虚拟运营商，电信运营商，基础运营商会开放他的全部网络资源，用VO接口可以调用，这时候就可以产生大量的真正意义上的虚拟运营商。下面我会进一步讲。

那么我们回到今天的主题，我这个一个基本的概念，就是NFV和SDN是5G的诞生所，5G离开SDNFV，是不可能实现的。因为5G，要求在无论是性能上的大幅度提高，应用场景的非常广泛，5G有三种典型的应用场景，应用场景的调动增强了应用宽带，EMBV。这个就是网络上的，今天我们移动宽带，高清视频等等，都属于这一种。

再一类，海量的通信，全球未来有几百亿上千亿的物联网的设备要接入物联网，如果大密度的接入，以及高可靠的车联网，控制级在毫米级的物联网的控制，这三种典型应用场景在5G一个网络上同时要实现。没有SDNFV，是做不到的。所以我这里列了一个表，下面我会基本讲这几个内容。一个是以用户为中心的移动性替代网络为中心。换句话说就是去蜂窝，没有中心化。过去移动中心我走到那个基站底下，我就切入那个蜂窝。今后5G时代，我用户是中心，我所谓有几个基站统统归我用，我走到哪儿我调动哪儿的资源。孔口是软孔口，前传回传电路是用软件定义统一控制的。刚才刘院士讲不同的业务，不同的场景，从移动端到核心网全部都是用切片来实现的，满足不同应用场景需求。更重要的一个是核心网，核心网有可能和5G的演进，和互联网向下一代演进能够同时进行。

下面我按照这个顺序讲一下。首先就是联网的新技术。这个展开讲。一个就是，移动的SDN。那么我们过去的网络，不论是基站设备，还是5G网络上的网关这些设备都是固定做死的。而且它是控制是分散控制的。那么我们如果把SDN的方法引进来之后，不论是在基站测的，和网络测的话，都是把控制层和数据层分开，这样实现一个统一的控制，使得网络和无线资源的调动能够非常灵活，还有很强的扩展能力。

下面就讲一个概念，以用户为中心，按需调动无线资源。过去我们是走到哪个基站就切换进哪个基站，他的中心是基站。今天到5G时代，我用户到哪儿，我周围有几个基站统一调动归我使用，我可以统一使用他的无线资源。所以未来不再有小区的概念，而是以用户为中心调动无线资源。

另外一个就是接入多个网络，多宿主。你回家到了wifi你就到了wifi走，如果我一个用户附近既有电信的，还有移动的，还有wifi，我能不能三个网络资源同时调动一起使用呢？这就多宿主。正是因为有这么多要求，5G现在统一的交IMT-2020，这个时代就是我们讲，他基本讲是一个基于NFV和SDN的网络。我们会看到核心网和接入网都是在数据中心了。我们不再有今天传统的基站的用电设备和各种核心网关的设备，而是在数据中心的，基于服务器的基站处理设备，网络设备，以前的是，我们设备放在基站底下，然后通过电缆送到天线，然后通过回传电路，把基站的设备，和核心网连接起来。

那么今天，所有的基站设备，全部被虚拟化了，跑到数据中心去了。一个数据中心作为几十公里以内的基站，他都没有基站设备，都跑数据中心了，这时候就不是回传，是前传了。所以我们会看到，云化接入网的设备通过前传设备走向基站，前传和回传的统一调配也是通过SDN来实现的。核心网也是用SDN来实现的。所以这个图，可能看的更形象一些，这是很多的数据中心，就像刚才刘院士讲的未来网络，都集中到数据中心上去了。数据中心之间是用官网来连接的。那么下边呢，就通过前传电路连接到不同种类的基站。所以整个的移动通信的网络，就发现了一个根本性的变化。就是所有的无线资源和网络资源全部是虚拟化的。而且是能够通过网络由统一的中央控制器来集成调动的。

这样的话，我刚才讲三种应用场景是截然不同的，有的要求非常宽的带宽，非常高的速度。有的要求是海量的接入。但是速率可能很低，也有的要求特别可靠，灵活。一个网络，一种无线电不可能满足这么多需求的。所以是用SDN来切片。所以从天线开始。到前传回传网络到核心网络全部是用SDNFV实现。而我这个三种颜色是表现刚才讲的三种应用场景的不同的切片。

同样，在无线电资源也是一样一个空中接口，我满足三种不同场景的需求，是怎么实现的？是通过软件空口，通过软件调度，在时间和平面上，在不同的块里边执行不同的业务，这一块白的，那是干什么的？做高清电视传输宽带，这一小块，低速的，大容量的是做物联网的连接。

而这一块黑的，他是用于车联网的控制，无线电资源全部被虚拟化，我通过集中的调度，用切片的方法，配合后面的核心网，我就可以完全不同的业务的需求。所以我们讲新型的网络架构，就要实现一个端到端的切片。下面是他的物理资源，然后物理资源抽象化了，成为数据平面，上面是控制平面，这边是应用，这是我们现在说的，这个界面是北接口，这个是南接口。

所以在IMT20，给出了一个软件虚拟化的总的概况，下面是网站的物理资源，最下一层，包括多种无线接入，前传啦，回传，以及传输。这些功能，再加上计算和存储能力，就是我们讲的数据中心，这就是物理设施的基础，在这些上面，进行抽象化以后，这上面是控制平面来控制，来形成不同的切片，来提供不同的服务。从无线接入网到分总的核心网，全部是在统一的控制下。这张图就是进一步把刚才讲的，前传回传的网络，是信息化，用SDN来控制。

所以我们会看到，过去来讲，这个是前传，这个是基站处理器。这个前传，通过回传接到核心网，这是过去是不同的网络，而且现在有各种不同的技术，不同的乘1，乘2，乘3技术用于前传或者回传，或者用运营商的以太网都可以做，但是我们就是用一个SDN控制的回传和前传统一的方法，同样的技术网络，光纤的网络，在我的网络的控制之下可以根据需要，现在可能是回传下一次就可能变成前传了。

下面我就讲一下核心网，核心网目前在5G的核心网有两种观点，绝大多数主流观点还希望保持运营商拥有自己的专网。今天我们的所有的中心，到4G为止，运营商是拥有自己的核心网。叫EPC。所有用户的移动性管理，（英）计费、运营、授权统统在自己的运营商的核心里面实现的，通过网关接到互联网。所以长期以来，移动通信，一代两代三代四代五代在演进。互联网从今天做向未来网络，将来的网络演进是独立进行的，中间一个网关把他们解决了。通过网关连接到互联网，这是一种方法。将来在5G时代，大部分人还是认为，5G需保持他自己的核心网。

另一种方法，更革命性的方法，你为什么不能够把5G的演进和互联网的演进融合起来，就用互联网未来网络做5G的核心网，彻底实现扁平化。为什么不能做这一点呢？

这是第一种方案，把SDNFV1用于EPC，5G的核心网。5G的核心网是把它虚拟化，然后把用户平面和数据平面分开，是今天的绝大多数目前提出来的5G方案，都是采用的这个方法。那么我一直主张的就是我们这个事情可以再往前走一步。什么呢？你看今天的网络，所有移动的基站，Wifi等等都接入移动的核心网EPC，通过一个网关接入互联网。这是今天的架构。

那我能不能跳过这个，我不要这个核心网，彻底扁平化。我这些基站直接切到互联网上，用互联网上取代核心网，彻底实现扁平化，因为今天所有5G业务都是在互联网上进行的，并不是你自己独立的进行的。我为什么隔开，如果我们做这样，端到端的延迟会更小，可以降低运营成本，可以减少（英）的瓶颈，减少网关的瓶颈。下面图也是说这个，我可以是wifi，我现在统一回到运营商的核心网，从它出来再到互联网，我能不能直接走这一步？

做这一步，今天的互联网，要在今天的互联网上，TCPAP的互联网上要想实现5G的核心网的全部功能还是有困难的，所以未来的演进方向是什么？是采用信息为中心的网络，就叫ICN，就是（解释ICN）未来在国际电联有一个未来网络研究组，在欧盟，叫未来网络PPD，所有十年，做未来网络演进，后IP，今天我们互联网的成功得益于TCPAP，它的局限性现在逐渐显现出来，解决的方法是什么？今天的互联网怎么解决服务质量？是用CBN。我今天关心的是内容，而不是关心内容从哪儿来的，过去的互联网实现的是什么？是用户之间的连接。实际上现在的业务，不是要连接用户，而是要找内容。所以未来的网络研究，过去10年研究的结论是什么？未来网络应该向信息为中心，或者说内容为中心的（英），而不是现在的靠ID地址来选录，而是靠名称考内容来选录。所以他的ID就变了，把名称和地址要把它分开。信息为中心网络，刚才讲在ITU，在欧盟得出的结论是一样的。未来网络向SA演进。5G网络在国际电联，过去是由ITUR负责，所以他关心的就是无线口，他对网络不重视，但是ITUT是解决网络侧的标准化。所以SN这套东西都是归STOT管的。最近的一大变化，就是去年STOT正式介入5G，提出了对于5G演进的方法，就提出了是否能用SCN来替代IP，作为传输层的协议，来实现新一代互联网，这是我们今天面临的形势。

但是要做到这一点能实现彻底的扁平化，取消EPC的互信网，就需要做大量的工作。而且我们知道，互联网向下一代过渡是非常困难的。一个IPv6什么都不变，就是变了一个IP地址，到今天太放大了，能倍数就倍数，我们在未来网络的演进，我们如何从今天的不是IPv6的革命，而是要从IP地址变成名称，这是更颠覆性的变化，怎么来完成这个变化，这个得益于SDN五，SDN可以切片。我通过切片，我可以让我的网络，保持一部分还是走传统互联网，另一部分我走新的。随着业务的更迭，一个增大，一个减少，就逐渐过渡过来了，而不是一个声音说一夜之间大家都改，这是不可能做到的，而通过SDN是有可能做到的。

而且另外一条，一个重大的推手就是5G。如果未来网络的演进和5G捆绑了，那就有可能借助5G的力量，来推动网络向互联网转型。就是两件事情并成一件，事半功倍。我们想一想，5G的流量，在2020年和2010年相比，要提高一千倍。所以今天的网络，全部的流量加起来，也不过可能就是5G到2020年流量的十分之一。所以大部分网络，如果5G能够用SN，那不很容易完成这个过渡了吗？这是我们今天面临的趋势。但是要用SDN做这些事儿还有一些问题。今天我们SDN，基本是基于Openfolw，它是基于以太网的。今天在做的另一件事情是深度可编程。在Openfolw解决这个接口的问题。但是我们要在数据层面进行编程让他适应新的协议，这就需要有新的工作。 这就是5G中对深度可编程的要求大大提高。我们不能满足于今天的，做SN网络，是用今天的SN是有困难的。

这样，华为的（英），协议无关的转化协议，以及还有P4，美国的P4，日本的（英）都是在做这种深度可编程。中科院和华为有个合作，用华为的（英）服务器，在科技网上做了一个SA的实验网。最近计划能够在这个实验网上来验证SAN作为5G的核心网的可能性，我就讲这么多。谢谢大家。

（以上内容根据现场速记整理，未经发言嘉宾确认，仅供参考，谢绝转载。）