作者 | 鄔賀銓

大數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)

作者 | 鄔賀銓

為了保障移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)、媒體業(yè)務(wù)、物聯(lián)業(yè)務(wù)，下一代互聯(lián)網(wǎng)將被要求更加安全，魯棒性更高。

鄔賀銓中國(guó)工程院院士，光纖傳送網(wǎng)與寬帶信息網(wǎng)專家。國(guó)內(nèi)最早從事數(shù)字通信技術(shù)研究的骨干之一。在國(guó)內(nèi)首先研制成功了PCM30路復(fù)用設(shè)備、STH-1/STM-4復(fù)用設(shè)備、155/622Mb/sSDH光纖通信系統(tǒng)等，領(lǐng)導(dǎo)管理了8×2.5Gb/s波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，研制開(kāi)發(fā)光通信示范工程。多年連續(xù)參加ITU-T網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)研究組會(huì)議，參與了國(guó)家重要領(lǐng)域技術(shù)政策研究和國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要的起草，多次參與了國(guó)家通信發(fā)展的決策。多次獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

1998年一個(gè)網(wǎng)民人均的流量每月約1MB，而到2008年一個(gè)網(wǎng)民每月流量就已經(jīng)達(dá)到1GB，到2014年更將達(dá)到10GB，這一組數(shù)據(jù)正在形象地說(shuō)明：視頻業(yè)務(wù)成為網(wǎng)絡(luò)的主流，大數(shù)據(jù)時(shí)代即將到來(lái)。

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)對(duì)電信網(wǎng)是巨大的壓力也是難得的機(jī)遇，數(shù)據(jù)挖掘?qū)⑻嵘娦啪W(wǎng)的價(jià)值。

美國(guó)華爾街日?qǐng)?bào)今年2月份的一篇文章提到，三大技術(shù)變革會(huì)引領(lǐng)ICT繁榮，一個(gè)是大數(shù)據(jù)時(shí)代，二是智能化生產(chǎn)，三是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)革命。Gartner公司最近發(fā)布了2012年到2016年的TI趨勢(shì)，總結(jié)了五個(gè)方面，也包括大數(shù)據(jù)，以及云存儲(chǔ)、移動(dòng)應(yīng)用、社交網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)合會(huì)掀起網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展的一個(gè)新浪潮。

挑戰(zhàn)1：光網(wǎng)絡(luò)

在桌面帶寬一再提高的需求下，光纖容量也在迅速提高，在提高單波長(zhǎng)比特率和提高波長(zhǎng)數(shù)的同時(shí)，還涌現(xiàn)出一系列提高波特率的技術(shù)，多芯多模也成為提高光纖的容量的研究方向。同時(shí)，為了讓網(wǎng)絡(luò)更靈活支持大容量，光分組、光突發(fā)技術(shù)也在試驗(yàn)，干線單波長(zhǎng)已經(jīng)從1980年代的34MB擴(kuò)展到目前的100G，到2020年有望可以達(dá)到1T。為提高接入網(wǎng)可用的光波長(zhǎng)范圍，低水峰光纖應(yīng)運(yùn)而生，隨著數(shù)字信號(hào)處理的色散補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，低損耗代替低色散成為干線光纖主攻目標(biāo)，針對(duì)超低損耗的光纖，國(guó)內(nèi)也正在加緊研發(fā)。

挑戰(zhàn)2：IP網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)

LTE加快了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的IP化，利用全I(xiàn)P的EPC統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)話音與數(shù)據(jù)的交換。IP化不僅僅表現(xiàn)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上，還表現(xiàn)在傳感器網(wǎng)上，例如傳感網(wǎng)協(xié)議向6LowPan演進(jìn)。城域網(wǎng)上也會(huì)通過(guò)從 MSTP到IP over WDM來(lái)推動(dòng)城域網(wǎng)的IP化。為了保障移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)、媒體業(yè)務(wù)、物聯(lián)業(yè)務(wù)，下一代互聯(lián)網(wǎng)將被要求更加安全，魯棒性更高，且具有移動(dòng)性的普適計(jì)算，跨越物理空間和自治聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)IPv6的演進(jìn)以及分片、虛擬化、可編程等網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)需要達(dá)到安全、可信、移動(dòng)、泛在、可擴(kuò)展、可管理的目標(biāo)。

挑戰(zhàn)3：多媒體應(yīng)用的移動(dòng)化

多媒體化是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的鮮明趨勢(shì)?，F(xiàn)在，每分鐘有60小時(shí)視頻節(jié)目上載到Y(jié)ouTube，估計(jì)到2016年，互聯(lián)網(wǎng)的流量會(huì)達(dá)到720TB/s，這是什么概念？相當(dāng)于同時(shí)傳送6億部不一樣的高清電影，即一個(gè)人要用34年的時(shí)間才能看完互聯(lián)網(wǎng)上三分鐘所傳的視頻。一個(gè)例子是，最近兩個(gè)月在YouTube上傳的視頻總量超過(guò)了美國(guó)ABC、NBC和CBS三大電視臺(tái)自1948年以來(lái)所有播出的視頻量。在移動(dòng)網(wǎng)上視頻流量也已超過(guò)話音，視頻等多媒體信息的移動(dòng)化，帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)無(wú)疑是巨大的。

挑戰(zhàn)4：移動(dòng)業(yè)務(wù)的智能化

手機(jī)、平板電腦以及電視甚至未來(lái)的家電，都必然走向智能化?；ヂ?lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的智能化，目前一方面表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)搜索功能上，Web1.0提供專業(yè)人員編排的內(nèi)容，Web2.0使得博客、微博等互動(dòng)應(yīng)用流行，未來(lái)的Web3.0將可以使傳感器攝像頭上網(wǎng)，需要語(yǔ)義技術(shù)加以理解。目前的網(wǎng)絡(luò)搜索，常常出現(xiàn)上千上萬(wàn)條結(jié)果，很多是重復(fù)的。未來(lái)希望網(wǎng)絡(luò)能直接給出精準(zhǔn)的答案，這也需要智能手機(jī)加上云端服務(wù)整合在一起，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)智能化的實(shí)現(xiàn)。

移動(dòng)業(yè)務(wù)的智能化，云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用將是必然。對(duì)于新一代Web，HTML5將是核心的技術(shù)。

挑戰(zhàn)5：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)容量再升級(jí)

從頻分多址到時(shí)分多址，從碼分多址到正交頻分多址，不斷創(chuàng)新的移動(dòng)通信技術(shù)支持了通信網(wǎng)的迅速發(fā)展。這么多年在移動(dòng)通信容量的提高中，小區(qū)分裂技術(shù)，即從大蜂窩到小蜂窩起了最重要作用，但蜂窩再進(jìn)一步縮小將面臨瓶頸，業(yè)界期待物理層技術(shù)有更好的創(chuàng)新。業(yè)界對(duì)此也進(jìn)行了深入研究，一個(gè)新的概念即軌道角動(dòng)量（OAM）出現(xiàn)，可以在已有的頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、空分復(fù)用、碼分復(fù)用、波分復(fù)用的基礎(chǔ)上再提高復(fù)用率。在意大利的一個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，400米的距離里采用兩個(gè)天線可以實(shí)現(xiàn)2.5T容量的傳送。

業(yè)界當(dāng)年對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展估計(jì)不足，今天對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)仍然是未知多于已知，所以應(yīng)對(duì)移動(dòng)化、云化、虛擬化、社交化、泛在化的發(fā)展給予足夠的重視。