2024年12月6日晚,信息科学技术学院第三十四期“知存讲座”暨信息科学前沿与产业创新课程在理科教学楼107教室顺利举办。华为公司高级软件专家、云核心网产品线分组核心网MSE领域架构师陈鹏先生受邀进行了以“5G移动通信网络技术与未来展望”为主题的报告。信息科学技术学院党委副书记贾方健主持了本次讲座。
陈先生讲授
讲座伊始,陈鹏先生首先介绍了自己入职华为的历程,他指出本次讲座旨在让同学们对5G以及通信网络技术形成一个初步的认识。本次讲座将分为三个部分展开:5G网络介绍、5G关键技术以及对于通信网络未来技术的展望。 紧接着,陈先生向在座的同学们提出了两个个小问题:什么是5G?5G的标准由哪个机构负责?同学们踊跃回答。 “5G”,即第五代移动通信网络,其标准是由3GPP(3rd Generation Partnership Project)制定完成的。而在5G出现之前,3G与4G主要的服务对象是手机用户,而5G在技术架构上发生了变化,可应用场景更广,并能够用于企业用户,从而渗透到各行各业中去。陈鹏先生指出,华为作为一家以通信为根基的公司,其在3G时代 提出的口号是“丰富人们的沟通与生活”,而在5G时代提出要 “赋能各行各业”。
接下来陈鹏先生向同学们介绍了移动通信网络的发展历史。首先移动网络在发展过程中体现出一个非常明显的特点是“代际性”,基本上是十年演化一代。而在这十年中又可以分为两个阶段,即“半代际”。每一个半代都是在不调整该代网络的架构基础上,对网络的某些方面做调整改进,同时为下一代技术的研发做准备。而从主导国家的视角上看,1G-3G时期起主导作用的都是欧美日本等发达国家,而到了4G的时候,中国基本能与之分庭抗礼,而到5G乃至于6G,中国已经领跑世界。抑或从连接内容上看,1G-3G强调是人与人之间的互联,4G-5G的时候已经可以是人机物三者的互联,到6g可能可以加入与AI的连接,从而打造“智慧互联”。而从应用场景上看,1G-3G时期的应用比较单薄,而4G时期则表现出一种爆发式增长的情况。陈鹏先生指出,技术和需求的共同提升与智能手机的普及在其中扮演了不可或缺的角色。同时令人期待的是,目前为止5G爆发式增长的“引爆点”还没有出现,值得我们不断奋进探索。
下面陈先生通过三角形坐标图形象地展示了ITU定义的5G三大应用场景:增强型移动互联网(eMBB)、海量连接物联网(mMTC)、超低时延高可靠通信(uRLLC)。他指出,在资源有限的前提下,这三者实际上体现出“互斥”的关系,即不可能同时达到最优的情况。这也就需要我们对其配置不同的参数,从而使之适应不同的场景。同时,5G广阔的应用场景、在工业领域的重要作用都在彰显着这项技术光明的前景。那么5G在中国发展得如何呢?陈鹏先生指出,截止到2024年11月份,全国5G基站414.1万,5G标准必要专利超42%,可以说中国已然打造全球最大5G移动网络。
同学们认真聆听并与陈先生交流
讲座的第二部分聚焦5G关键技术。陈先生通过流程图形象地展示了万物互联的5G网络架构,阐明了终端侧、无线接入网、传输网、核心网各自扮演的角色与发挥的作用。并着重介绍了5G核心网的三大关键技术:云原生(Cloud Native )、服务化架构(SBA)、移动边缘计算(MEC)。云原生方面,无状态设计是云原生(Cloud Native )演进的基础,同时容器化的模式使之能够支持更细颗粒、更灵活的部署模式。服务化架构方面,该技术能做到功能内聚、易于扩展。其利用“微服务”,能够做到乐高式服务组合,更适合快变化业务。同时在版本升级上,A/B Test灰度升级具有快速、风险小的优势。移动边缘计算方面,能实现云网融合,打造分布式网络,具有减少传输时延,同时数据不出园区,保证数据的安全、可靠的独特优势。
在最后,陈鹏先生谈到了对于通信技术的未来展望。首先从未来6g网络的愿景畅想来看技术演进,连接规模不断扩大是必然的,同时6G必将采用新的使能技术。而为了承载更大的数据吞吐量,其使用的通信频率会比5G更高,而这会带来功耗上升的问题,值得我们关注。
在问答环节,同学们积极踊跃地向陈鹏先生提问。陈先生一一作出回答。有同学问道:在6G时代,我们有没有可能在技术上完成对元宇宙的支撑?陈先生指出,元宇宙其实是立体互联网与价值互联网叠加的一个概念。前者需要足够的通信能力,而这在6G时代是有可能达到的,但价值互联网不是一个技术问题,这涉及到网络和人之间的关。我们总是希望元宇宙中的对现实世界的副本是唯一的,但是各个公司基于自身业务的现实情况,这个副本并不能做到唯一,而是呈现出割裂的状态。所以,元宇宙的完善还有很长的路要走。
同学踊跃发问
本次报告让同学们对于5G移动通信网络技术有了更加深刻的认识。本次知存讲座以热烈的掌声圆满结束。信息科学技术学院“知存讲座”将持续开展,邀请信息学科领域的知名人士为本科生介绍信息技术学科和产业发展热点和前沿话题,引导信科青年学子增进专业认知,确立前沿视野,寻找未来感兴趣的发展方向。