大數據對網絡技術和產業(yè)的挑戰(zhàn)

作者 | 鄔賀銓

大數據對網絡技術和產業(yè)的挑戰(zhàn)

作者 | 鄔賀銓

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

鄔賀銓中國工程院院士，光纖傳送網與寬帶信息網專家。國內最早從事數字通信技術研究的骨干之一。在國內首先研制成功了PCM30路復用設備、STH-1/STM-4復用設備、155/622Mb/sSDH光纖通信系統(tǒng)等，領導管理了8×2.5Gb/s波分復用光通信系統(tǒng)，研制開發(fā)光通信示范工程。多年連續(xù)參加ITU-T網絡標準研究組會議，參與了國家重要領域技術政策研究和國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要的起草，多次參與了國家通信發(fā)展的決策。多次獲國家科技進步獎。

1998年一個網民人均的流量每月約1MB，而到2008年一個網民每月流量就已經達到1GB，到2014年更將達到10GB，這一組數據正在形象地說明：視頻業(yè)務成為網絡的主流，大數據時代即將到來。

大數據時代的到來對電信網是巨大的壓力也是難得的機遇，數據挖掘將提升電信網的價值。

美國華爾街日報今年2月份的一篇文章提到，三大技術變革會引領ICT繁榮，一個是大數據時代，二是智能化生產，三是無線網絡革命。Gartner公司最近發(fā)布了2012年到2016年的TI趨勢，總結了五個方面，也包括大數據，以及云存儲、移動應用、社交網絡、網絡安全。

移動互聯(lián)網、下一代互聯(lián)網、云計算、物聯(lián)網、社交網絡結合會掀起網絡業(yè)務發(fā)展的一個新浪潮。

挑戰(zhàn)1：光網絡

在桌面帶寬一再提高的需求下，光纖容量也在迅速提高，在提高單波長比特率和提高波長數的同時，還涌現出一系列提高波特率的技術，多芯多模也成為提高光纖的容量的研究方向。同時，為了讓網絡更靈活支持大容量，光分組、光突發(fā)技術也在試驗，干線單波長已經從1980年代的34MB擴展到目前的100G，到2020年有望可以達到1T。為提高接入網可用的光波長范圍，低水峰光纖應運而生，隨著數字信號處理的色散補償技術的應用，低損耗代替低色散成為干線光纖主攻目標，針對超低損耗的光纖，國內也正在加緊研發(fā)。

挑戰(zhàn)2：IP網絡的演進

LTE加快了移動網絡的IP化，利用全IP的EPC統(tǒng)一實現話音與數據的交換。IP化不僅僅表現在移動網絡上，還表現在傳感器網上，例如傳感網協(xié)議向6LowPan演進。城域網上也會通過從 MSTP到IP over WDM來推動城域網的IP化。為了保障移動寬帶業(yè)務、媒體業(yè)務、物聯(lián)業(yè)務，下一代互聯(lián)網將被要求更加安全，魯棒性更高，且具有移動性的普適計算，跨越物理空間和自治聯(lián)網，通過IPv6的演進以及分片、虛擬化、可編程等網絡演進技術的應用，未來的網絡需要達到安全、可信、移動、泛在、可擴展、可管理的目標。

挑戰(zhàn)3：多媒體應用的移動化

多媒體化是網絡業(yè)務的鮮明趨勢。現在，每分鐘有60小時視頻節(jié)目上載到YouTube，估計到2016年，互聯(lián)網的流量會達到720TB/s，這是什么概念？相當于同時傳送6億部不一樣的高清電影，即一個人要用34年的時間才能看完互聯(lián)網上三分鐘所傳的視頻。一個例子是，最近兩個月在YouTube上傳的視頻總量超過了美國ABC、NBC和CBS三大電視臺自1948年以來所有播出的視頻量。在移動網上視頻流量也已超過話音，視頻等多媒體信息的移動化，帶來的網絡挑戰(zhàn)無疑是巨大的。

挑戰(zhàn)4：移動業(yè)務的智能化

手機、平板電腦以及電視甚至未來的家電，都必然走向智能化?；ヂ?lián)網網絡的智能化，目前一方面表現在網絡搜索功能上，Web1.0提供專業(yè)人員編排的內容，Web2.0使得博客、微博等互動應用流行，未來的Web3.0將可以使傳感器攝像頭上網，需要語義技術加以理解。目前的網絡搜索，常常出現上千上萬條結果，很多是重復的。未來希望網絡能直接給出精準的答案，這也需要智能手機加上云端服務整合在一起，推動網絡智能化的實現。

移動業(yè)務的智能化，云計算技術的應用將是必然。對于新一代Web，HTML5將是核心的技術。

挑戰(zhàn)5：移動網絡容量再升級

從頻分多址到時分多址，從碼分多址到正交頻分多址，不斷創(chuàng)新的移動通信技術支持了通信網的迅速發(fā)展。這么多年在移動通信容量的提高中，小區(qū)分裂技術，即從大蜂窩到小蜂窩起了最重要作用，但蜂窩再進一步縮小將面臨瓶頸，業(yè)界期待物理層技術有更好的創(chuàng)新。業(yè)界對此也進行了深入研究，一個新的概念即軌道角動量（OAM）出現，可以在已有的頻分復用、時分復用、空分復用、碼分復用、波分復用的基礎上再提高復用率。在意大利的一個實驗表明，400米的距離里采用兩個天線可以實現2.5T容量的傳送。

業(yè)界當年對互聯(lián)網的發(fā)展估計不足，今天對互聯(lián)網的認識仍然是未知多于已知，所以應對移動化、云化、虛擬化、社交化、泛在化的發(fā)展給予足夠的重視。