从Facebook的5G计划 看多少通信人会失业？

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当3GPP 5G标准之争白热化之时，11月初，Facebook和它的伙伴们也在团结友好的气氛中开了一次会。这是自Facebook提出TIP（电信基础设施项目）计划以来的第一次联盟峰会。本次大会的主题不仅要颠覆传统电信网络，而且直指未来5G和物联网。看完大佬们的演讲，再看看Facebook连续在通信领域的技术突破，不禁背脊一凉，惊叹于TIP发展速度之快。

2016年2月，由Facebook、SK电信、德国电信、Intel和NOKIA共同发起TIP计划，旨在联合运营商、设备商、系统集成商和科技公司，用创新技术改变传统电信基础设施建设方式。

记得在TIP成立之初，有人说，只要爱立信和华为不参加这个计划，Facebook就玩不转。

而今天，不到1年时间，TIP交出的答卷是：目前TIP成员已经超过300家。

TIP成员已经超过300家

再看看TIP的项目组成，包括接入、回传和核心&管理三大项目组，这几乎涵盖了整个通信网络领域。

TIP的项目组成

TIP成立之后，Facebook首先在门洛帕克设立了TIP联合实验室，而后又和韩国SK电信的5G全球创新中心合作，旨在面向未来5G技术、服务和生态系统。

未来网络的图景

在本次峰会上，首先发表演讲的是担任TIP主席的SK电信CTO Alex Jinsung Choi 博士，他向我们描绘了一幅未来网络的图景，干货满满，不过，小编看完不禁感叹，未来将有多少通信人会失业？

TIP眼中的未来网络

Choi博士在演讲中提到，未来电信网络将向全IT化转型，这是一次对传统电信网络的重构。

他把未来的网络分为移动通信网络、媒体网络和物联网三个子网络。移动通信网络将引入SDN/NFV、接入云和核心云；媒体网络由于要承载VR、高清视频等业务，将引入CDN。这三个子网络均通过骨干网接入数据中心的私有云和大数据分析平台。

三个子网络

这是一次对网络的颠覆性重构。为什么要重构？Choi博士用了一张非常形象的图来说明。

为何要重构？

面向未来的AR、VR、超高清视频等纷呈繁多的应用，传统的电信网络不堪重负，难以为继。

未来网络在资源利用、策略、运维、复杂性和网络管理上均向IT化转型，将发生一次质的改变。

将有质的改变

1）从固定资源分配到灵活资源调度

今天的网络在资源分配上是固定的，而未来网络的资源分配是灵活可扩展的。比如，云和集中化的基带池可实现灵活的基站资源分配调度，扩容这种事根本无需人力上站，只需在网管中心动动鼠标就好了。

2）从静态策略到感知型自适应策略

今天的网络策略是预定义和静态的，而未来的策略是认知性的。比如，LTE网络的QoS是预定义的，而未来网络的QoS是可根据内容感知而自适应调整的。

3）从运维人工化到自动化

在运维方面，也要从人工化向自动化转型，实现以机器学习为驱动的分析自动化和运维自动化。

4）从局域式到端到端网络管理

网络管理也需要延伸，从局域式的网管走向端到端的网络管理。

最后，他用了8个词概括描述了未来网络的图景。

1）分离

软件和硬件解耦、功能分离、控制和用户面分离。

2）开放接口

提供API接口开放给第三方，这甚至包括RAN和前传部分。

3）软件化

这包括众所周知的NFV/SDN，编排和网络切片。

4）开源

包括开源硬件和开源软件。

5）云化

这利于降低成本，实现动态和自动化运维，也利于开发和运维两个领域合并，加速应用部署。

6）超安全

引入量子随机数发生器和量子密钥分发系统。

7）统一Crosshaul

所谓Crosshaul，就是集成前传和回传的网络构架，基于SDN/NFV技术实现前传/回传在控制面和用户面的统一，实现共享的、自适应的和高效的传输网，简化运维。

8）机器学习驱动的优化

引入机器学习进行网络分析，实现运维自动化。

问题来了，未来网络全是IT化玩法，运维自动化、机器学习驱动网络优化，有多少传统运维工程师会失业？

开发与运维合并，SDN/NFV引入，BSS/OSS全变了样，恐怕传统通信的人机操作界面也消失了吧，以后全是APP，通信人不再需要掌握那些复杂的操作命令，只能赶快去学编程啊！

显然，未来我们面对的，不仅是传统网络被颠覆，也不仅是传统设备商受到颠覆的威胁，还有传统通信人也面临着来自技术的颠覆。

接下来，我们回顾一下，TIP到目前为止都发布了哪些通信设备，到底他们要怎样颠覆传统通信业？

Voyager平台

Voyager平台

在本次峰会上，Facebook也发布了一款基于开源、路由分组技术和DWDM（Open Packet DWDM）的白盒转发器和路由解决方案——Voyager平台。

这种Open Packet DWDM系统是一个开放的线路系统，允许任何设备商向系统贡献新的软件和硬件。在初始阶段，这个开放线路系统里的每一个组件包含YANG数据建模语言，并为控制面软件提供开放的北向接口。它可将来自交换机或路由器的数据信号根据相应的信令格式重新组包传送，支持地铁数据中心互连和长途部署。

Open Packet DWDM系统

如果没有记错，在今年5月份，在某次大会上，Facebook网络架构技术总监称他们正聚焦于Open Packet DWDM和开放分组传输架构，据说这引起了一些光网络设备厂家的不安，为此，他还安慰大家，他们并不想成为设备商，只是希望推动网络连接。

现在，这款产品终于发布了。

OpenCellular开源无线接入平台

OpenCellular

OpenCellular属于网络接入类产品，说直白点，对应的就是我们的基站。但它可以是一个单独的“基站”，也具备了“network-in-a-box”的功能，集成了各种回传方式，可以利用光纤回传，也可以利用现有的4G LTE宏基站，当然，我认为Facebook最终希望的是，利用他们的卫星和天鹰无人机做回传。

OpenCellular

重要的是，它是开源无线接入平台，可以通过开放软、硬件设计，打造低成本的、可编程化的蜂窝网络接入。

Terragraph

Terragraph

Terragraph属于网络回传设备。它采用60GHz毫米波，将设备挂在城市的路灯杆上，组成网状的回传网络，节点间交叉连接，互为备份，不会因为某一节点故障而导致网络中断，以代替城市光纤铺设，降低成本，提升网络建设速度。

Project ARIES

Project ARIES

Project ARIES 采用的大规模MIMO技术。这是设备商也在玩的技术，大概原理就是在基站配置大量天线，利用同一时频资源同时服务若干个UE，来提升频谱利用率、数据传输的稳定性和可靠性。就不多介绍了。据称，Facebook现阶段的目标是在基站内配置96根天线，同时可服务24个UE，将频谱效率提升至71bps/Hz。

Project Aquila（天鹰计划）

天鹰计划可以说Facebook最宏伟的一个通信项目，这是Facebook能不能用低成本的方式解决偏远地区的网络覆盖的关键。

天鹰计划

天鹰计划本质上是一个网络回传项目，天鹰无人机之间采用激光通信，而空对地采用的毫米波通信。

首先要解决偏远山区

为什么说这个计划很关键呢？因为Facebook的梦想是首先解决没有网络覆盖的偏远山区，而为什么偏远山区没有网络覆盖，原因在于网络回传成本太高，山高路远，运营商需敷设大量光缆，另外还得建机房、建铁塔，不但成本收不回，而且建设进度也非常缓慢。

说到回传，我们再说说Facebook的OpenCellular开源无线接入平台，刚才我们强调了，OpenCellular集成了各种回传方式，实际上，我们认为Facebook最希望的是采用天鹰无人机来做回传，这样，Facebook就可以真正从无线接入到回传，打造一张完整的网络。

铁塔和机房建设也省了。随着小基站的趋势，OpenCellular不过只有鞋盒子般大小，采用太阳能供电和PoE供电，安装非常方便，直接安装在居民家墙壁或楼顶即可。

事实上，现在用Small Cell解决偏远覆盖就是这么干的，比如下面这个…

省成本啊，高高的铁塔已经过时了。

Facebook的天鹰计划进度怎样？就在前几天，扎克伯格在Facebook上透露，他们利用毫米波技术在空对地13公里距离上实现了20Gbps的传输速率，称这创下了新的世界纪录。

天鹰计划

可以想象，如果Facebook成功，无人机漂浮于空中，想飞到哪就飞到哪，而且覆盖范围广，将省去多少光缆敷设，光通信厂家哭了，光缆维护和建设人员估计事也少了吧，难道你去修无人机？

纵观Facebook和TIP的整个计划，他们其实就是用互联网的思维来颠覆传统通信，也是在用摩尔定律的思维方式来重构通信网络。众所周知，像铁塔、机房建设、光缆敷设这部分项目并不遵循摩尔定律，而Facebook在做的，正是绕开这部分，让网络建设更快、更低成本。

也许他们并不能颠覆根深蒂固的传统通信产业，但随着电信行业从CT向IT转型，这些互联网巨头的思维模式已经渗透入通信业，而运营商也乐于接受。这一方面会加速网络变革，另一方面，对这个多年的劳动密集型产业也是一次前无所有的冲击。

这就像是汽车行业，当亨利·福特率先借助先进的生产线生产出全球首辆汽车之后，汽车工人们就慢慢的被自动化夺走了工作。

今天，通信业正面临着这样的转折点。

Facebook: 5G我们来了一大波黑科技颠覆通信业？ 让我们先走进Facebook Connectivity Lab…

▲大规模天线阵列（96根天线）

▲高性能基站设备

▲部署于乡村的客户端天线系统

▲大规模MIMO应用，同一个时频资源同时服务24个UE，频谱效率可达71bps/Hz。

4月13日，Facebook F8开发者大会上，Facebook工程副总裁Jay Parikh 发布两种新型陆地连接系统：Terragraph 和Project ARIES。

继天鹰计划之后，Facebook正在向全世界宣布：再见4G，5G我们来了！

再见4G，5G我们来了！

Facebook 首先告诉我们，网络正在转型为以内容为中心，内容正在发生显著的变化：

●轻质的文字和图片越来越少了，视频正在统治这个世界。

●视频也将成为过往云烟，虚拟现实、增强现实和超高清视频正降临人间。

●内容正在由轻质向重量型转变，网络连接速度必须跟上步伐。

再见4G，5G我们来了！

所以，Facebook的internet.org计划希望通过一系列技术改进，有效提升网络覆盖和速率，这些技术包括卫星网络、空中无人机基站、FSO技术、毫米波等。Facebook发布了两个计划：Terragraph和Project ARIES，并希望与电信设备商和运营商合作来共同改善网络（电信基础设施计划，TIP, Telecom Infra Project）。

Terragraph

Terragraph

Terragraph，就是利用60GHz毫米波作为中继回传，以代替城市光纤铺设，降低布网成本，提升网络建设速度。

▲Terragraph节点原型

Facebook称Terragraph主要应用于密集城区，快速解决人口密集区域高速网络连接。

毫米波的缺点是： 频率高，传播距离短，易受阻挡，容易被雨、雾等散射和吸收。同时，由于受发射功率的影响，毫米波技术利用多天线阵列聚集无线能量于一个狭窄的、定向的波束。

简单的讲，毫米波就像一束光线极强的探照灯，形成一束约10度宽的波束，采用波束赋形技术，这个探照灯可以灵活调节方向。

基于毫米波的这些特点，毫米波可以利用城市密集的站点设施（比如路灯站点）绕过城市建筑物障碍，组成网状回传网络。

这是Facebook 的Terragraph 网络结构图：

网络结构图

①中继节点，路灯站点作为毫米波网状回传网络的网络节点。

②③客户端节点，可连接WiFi或Small Cell 接入家庭或企业。

这种网状结构的毫米波回传网络的另一个优势是：节点间交叉连接，互为备份，不会因为某一节点故障而导致网络中断。

Terragraph 采用新兴的无线技术WiGig。WiGig（Wireless Gigabit，无线千兆比特）是一种新的室内无线标准，WiGig正是工作于毫米波60GHz频段，目前三星、英特尔等厂商都在开发此技术。

Terragraph项目

Facebook正在小规模测试Terragraph项目，网速可达1Gbps，不输于谷歌光纤。预计在今年年底前，Facebook还将扩大测试范围。

值得一提的是，Facebook希望让Terragraph成为开源项目，Terragraph网络的核心网元将绕过了传统专用电信设备，采用商业化服务器和云技术处理数据，这正是5G中所提到的网络功能虚拟化（NFV）、软件定义网络（SDN）和云。

Project ARIES

Project ARIES 采用的大规模MIMO技术。

▲ARIES 原型

大规模MIMO（Massive MIMO）是5G关键技术之一，主要目的是提高系统容量和频谱利用率。它最早由贝尔实验室研究人员提出，研究发现，当小区的基站天线数目趋于无穷时，加性高斯白噪声和瑞利衰落等负面影响全都可以忽略不计，数据传输速率能得到极大提高。

在大规模MIMO系统中，基站配置大量的天线数目通常有几十、几百甚至几千根，这样一来，基站所服务的用户设备（UE，比如手机）数目远少于基站天线数目。基站利用同一个时频资源同时服务若干个UE，充分发掘系统的空间自由度，从而增强了基站同时接收和发送多路不同信号的能力，大大提高了频谱利用率、数据传输的稳定性和可靠性。

Facebook的Project ARIES将重新设计基站（估计将基站射频单元与天线融合）。Facebook称，他们现阶段的目标是在新设计的“基站”内配置96根天线，同时可服务24个UE，将频谱效率提升至71bps/Hz。

LTE网络的频谱效率约为30bps/Hz（R12），Project ARIES更远的目标是将频谱效率提升至100+bps/Hz。

Facebook希望通过Project ARIES项目，将高速网络从城市扩展到乡村，以减少高成本的基础设施建设。

Facebook此前已推出了“空中基站”计划— Project Aquila（天鹰计划）。天鹰是按照飞机尺寸设计的无人机“基站”，太阳能供电，采用激光通信（能打中10英里(18公里)外，一角硬币大小的目标），数据传输速率能达到10Gbps，覆盖半径达50公里的地面区域，且能在空中停留3个月。

▲Facebook Connectivity Lab 天鹰计划

从空中到地面，从城市密集区域到偏远山区，Facebook已开始亲吻5G，打造全球立体无死角覆盖。

伟大的梦想，动人的情怀。

从毫米波技术到大规模MIMO，甚至是空中基站，这些技术只是浩瀚的通信技术领域中冰山一角而已，通信设备商和运营商们早已开始研发和实验。今天，在互联网巨头们晒完情怀之时，请不要忘记：自通信技术诞生以来，无数通信工程师为了人类的通信连接从未停止过努力，只是我们从来默默无闻。祝你们成功！

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