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网络不是最佳,5G就要抛弃TCP/IP?

发布人:中嘉和信 发布时间:2020.04.09 来源:51CTO

对于更高级的5G服务,TCP/IP被认为不是最佳的。

四虎影视东方影视大全 4月7日,欧洲电信标准化协会(ETSI)宣布成立新的行业规范工作组“ Non-IP Networking”(ISG NIN)。

该工作组的目标是为5G网络研究开发新的网络协议,以替代TCP/IP。

新闻稿中表示,2015年,一些移动运营商发现在4G网络中使用的基于TCP/IP的技术存在一些问题。

四虎影视东方影视大全 由于TCP/IP协议最初是为互联网设计,而非为移动通信网络而生,当移动通信网络引入TCP/IP后,增加了移动性、安全性、QoS等功能,这使得网络更复杂,频谱使用效率较低。为了解决这些问题,后续的修补和替代方案又导致了成本、时延和功耗增加。

因此,对于更高级的5G服务,TCP/IP被认为不是最佳的。

四虎影视东方影视大全 为此,ETSI于2015年成立了“下一代协议”行业规范工作组(ISG NGP),其任务是分析这些问题并提出替代解决方案。

四虎影视东方影视大全 ISG NGP已确定了可以直接解决这些问题的候选技术,从而显著减少了报头大小、每数据包处理复杂度和实时媒体流的延迟,同时仍与当前的Internet以及SDN、MPLS等新技术兼容。另外,ISG NGP还发布了一组KPI,可以客观评估网络协议满足运营商需求的能力。

今天,继ISG NGP之后,ETSI新成立了ISG NIN工作组,意味着替代TCP/IP的工作进入了一个新的阶段。

四虎影视东方影视大全 下一步,ISG NIN工作组的任务是更好的服务5G新应用,并致力于更低成本、更高效的管理新应用。

ETSI表示,ISG NIN的工作将首先应用于移动专网,然后再扩展到移动公网,覆盖范围包括核心网和无线接入网。

ISG NIN工作组主席John Grant表示,寻找更适合5G时代的互联网新协议至关重要,因为当前基于TCP/IP的网络无法最佳支撑工业控制、自动驾驶、远程医疗等新应用。

ISG NIN副主席Kevin Smith表示,不可否认IP栈和OSI分层模型推动了全球连接,但由于它们起源于20世纪70年代,有时代的局限性。通过重新评估网络协议的基本设计原理,并简化网络协议,可帮助2020年代的接入网和用例提升性能、安全性和效率。

TCP/IP制约了移动网络发展

事实上,关于“下一代协议”这事并不新鲜,业界从2016年开始就不断有声音发出,表示TCP/IP制约了移动网络发展。

专家们认为,TCP/IP协议发明于上世纪70年代,其初衷是为固定网络和网络互连而设计,尽管几十年来连接了无数计算机,推动了互联网蓬勃发展,但它不是为移动通信网络而生。

互联网连接的终端是固定的,网络架构是分布式的;而移动通信网络连接的终端是移动性的,架构是集中式的。两者基因本不同,两者结合,不免会带来网络低效、成本高昂等问题。以4G网络端到端用户面协议栈为例,基于IP协议的GTP隧道需层层封装、解封、IPSec加密、ROHC压缩等,这无疑增加了传输时延,也增加了处理成本。

这种低效组合花费了更高的成本,也使得网络的性能、安全性、移动性和规模性等受到了制约,未来将影响移动通信网络拓展新业务,拓展垂直市场。

四虎影视东方影视大全 专家们认为,面向未来,5G时代将催生AR/VR、自动驾驶、远程医疗等各种应用,而TCP/IP协议难以适应未来,我们需要重新定义新的协议。

New IP:解锁未来新机遇

值得一提的是,不只是ETSI,国际电信联盟(ITU)也在讨论这事。

2018年,ITU成立了Network 2030焦点组(ITU-T FG on Network 2030),该焦点组旨在探索面向2030年及以后的网络技术发展,探索网络新概念、新构架、新协议、新解决方案和新应用。当时,Network 2030焦点组主席,华为2012网络技术实验室首席科学家Richard Li以一篇《迈向2030年及以后的新互联网》对Network 2030愿景进行了介绍,其中指出:

移动网络≈3GPP构架 + IP协议,但面向未来需求,当前的移动网络存在如下问题:

1)在应用层,当前的TCP/IP无法保证吞吐量和时延

四虎影视东方影视大全 2)在PDCP层存在时延差异,由于无线重传与TCP流控(flow control)不同步,导致TCP浪费地重传数据包。

四虎影视东方影视大全 3)GTP复杂性:包括隧道建立/拆除处理、隧道报头开销、额外的C-P信令

4)协议的低效使用:

·        “隧道”加“隧道”

·         某些头字段相互重复

·         头开销很高,有时高达90%

由于时延和速率受限,当前的网络难以保障未来新应用的交付,比如VR、全息、工业互联网、触觉互联网等。并提出了“New IP”,以解锁未来新机遇。

而就在不久前,据报道,华为与中国联通和中国电信以及工信部在ITU会议上共同提议采用一种新的核心网络技术新标准,名为“New IP”。《金融时报》报道称,该提议支持诸如全息和自动驾驶汽车之类的尖端技术。

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