北京什么医院治疗白癜风好 https://wapjbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/sfxbdf/本报告是新美国安全中心（CNAS）项目“确保我们的5G未来”的一部分，该项目探讨了在高度全球化和充满竞争的创新世界中5G面临的机遇和挑战。该项目的实施得益于美国电话电报公司、思科公司和高通公司的支持，以及其他一般性资金，这些资金赞助了年秋季和年冬季的一系列研讨会，为报告的撰写做出了贡献。研讨会包括来自政策界、行业界和学术界的各种利益相关者。
通信网络是21世纪经济的中枢神经系统。第五代无线技术（5G）对于我们所做的一切都必不可少且不可分割。在新冠疫情大流行过后，美国有机会通过对5G采取新的方法来重新获得动力。这场大流行带来的经济后果可能会减缓全球5G部署的速度，降低许多运营商处理这一问题的紧迫性。与此同时，第一批以5G技术替代方案为核心的商业项目正在部署中。这些事件的汇集为美国和志同道合的国家提供了一个机会，可以促进一种可能导致行业范式转变的替代方法：建立在具有开放接口的模块化架构上的无线基础设施。一个基于开放接口的重组行业将直接解决对不受信任供应商的普遍担忧，以及该行业更广泛的低效率问题。在安全性和互操作性、供应链弹性、可能的成本节约以及刺激该行业急需的竞争的机会方面，都有明显的优势。
5G的核心边缘和开放接口
为了使读者了解本报告中的评估和建议，有必要对重要技术概念进行简要概述。这些问题涉及5G网络的基本组成部分，这些网络的核心和边缘之间的区别，以及什么是“开放接口的模块化”。
5G是指第五代无线电信网络。如图1所示，这些网络由两个功能区组成：无线接入网（RAN）和核心网（5GC）。
无线接入网：RAN是“通过无线电连接将单个无线设备连接到网络其他部分的电信系统的一部分”。虽然这样做的接口是开放和标准化的，但设备需要基站、无线电放大器，管理体系是封闭的，不完全遵守这些标准。RAN设备是供应商专有的，全球市场只被少数几家制造商所控制：华为、诺基亚、爱立信，以及份额较小的三星和中兴。在第四代无线通信4G中，这部分网络被称为“边缘”。
核心网：核心网构成RAN与互联网、有线电话系统、基于互联网协议（IP）业务之间的桥梁。核心网络控件在整个网络上运行函数：网络上的所有数据都遍历核心，它决定如何路由这些数据。
图15G网络的主要组成部分
核心—边缘区是核心网和RAN之间的界限。在4G网络中，它们的功能之间有明显的界限。这使得在采取适当的风险缓解措施的情况下，能够操作边缘不太受信任的供应商的设备，同时仍能保护核心的敏感和关键功能。这对于地理区域而言是合适的方法，在这些区域中，破坏活动造成的永久性连接丢失和窃听的可能性是可以接受的。安全的核心边缘分离可以帮助缓解RAN中网络攻击的蔓延，使其不会扩展到受信任供应商提供的设备所服务的地理区域。英国为其4G网络采用了这种方法。
5G网络如何运作的特定属性模糊了核心—边缘的区别。核心的许多传统功能将越来越多地被推到边缘，以减少延迟：加速通信以实现新功能，例如自动驾驶汽车和远程医疗，而毫秒级的延迟可能是生死攸关的问题。澳大利亚和美国政府提出的主要论点之一是，需要完全禁止5G网络上不受信任的供应商，因为4G网络的核心边缘风险缓解策略根本无法在5G网络上奏效（核心和边缘本质上是混合在一起的）。
“具有开放接口的模块”是指由子组件组成的系统，这些子组件使用已发布的协议和接口规范（参见图2）相互连接和通信。最终开放体系结构的前提是，供应商可以专注于RAN的某些部分，而不必像今天一样提供完整的解决方案以成为可行的供应商。一些必需的软件和硬件也可以是开源的，以简化集成和认证，同时提高安全性。
有三个概念需要记住：
（1）互操作性：每个RAN硬件制造商都针对无线电信号实时数字化的复杂性开发了自己的解决方案。由于供应商采用不同的方法，因此他们的设备不易与其他设备互用。原因之一是制造商不想彼此公开其设计——缺乏对内部工作流程的了解，从而形成了“黑匣子”。另一个是专有解决方案有助于“供应商锁定”。一旦供应商提供了不可互操作的RAN设备，它将成为维修、更换零件、软件更新和升级的唯一来源。此外，对于运营商而言，使其他厂商在同一RAN上变得困难且昂贵。在大多数情况下，将供应商转换为将网络升级到下一代无线技术将需要进行复杂的大修，才能同时提供4G和5G服务。这意味着一旦供应商赢得了客户，它将在未来10年获得可观的经常性收入，并且在需要设备升级时有很大的机会保留该客户。
（2）开放式体系结构：解决此“黑匣子”专有硬件问题的解决方案是基于开放式接口构建电信网络（网络体系结构），从而允许多个供应商之间的互操作性。在开放架构原则下，垂直集成产品的优势会降低，供应商锁定业务模型会大大削弱，尤其是随着越来越多的供应商提供替代零件时，这一点尤其明显。通过这种方法，大大降低了现有的技术和经济壁垒，为新公司进入市场提供了机会。
（3）网络虚拟化：软件模拟交换机，路由器和防火墙等硬件设备功能的能力。这样，将硬件与软件分解并减少创建电信网络所需的专用硬件数量是可行的。网络虚拟化技术使新进入者可以利用现有的尖端IT软件和硬件，从而以较小的研发（R＆D）预算为他们提供支持。
倡导开放式虚拟化网络的人指出，硬件可以成为便宜的通用商品，而不是如今的专有供应商专用商品。在美国，Verizon和AT＆T正在建立越来越多的融合虚拟化的5G网络。
基于Internet和Internet协议（基于IP）的服务：基于Internet协议的服务根据称为Internet协议套件或TCP/IP的规则来指导数据流量。数据流量被分成称为封包的小单元，就像信封。它们包含以Internet协议语言编写的标头，该标头指示数据包的传输方式和位置以及数据有效载荷。互联网是一种基于IP的服务，是一种在TCP/IP上运行的网络网络。
5G核心（5GC）：“核心”管理跨网络和到其他网络和服务的数据传输。在最近几代，核心过渡到“包交换”设计，而不是“电路交换”，即网络在用户之间创建专用的物理连接。在5GC中，核心是“本地云”，这进一步减少了对专用物理硬件的使用；它是一个运行在分布式数据中心上的虚拟系统。云架构增加了系统的灵活性，并通过扩展软件驱动网络功能的容量，为网络管理创新铺平了道路。
数据中心：中央数据中心拥有网络和计算设备，用于存储、分发和访问大量数据。大多数数据中心包含云计算资源，为许多互联网用户提供访问。边缘数据中心是具有相同功能的小型设施。它们尽可能靠近用户和用户设备，以减少延迟。
无线接入网（RAN）：远程无线电单元（向电话等用户设备发送和接收信号）和将数据回传到5GC并管理无线电单元的基带单元的组合。在5G网络中，一个基带单元可以管理多个无线电单元。基带单元池具有交付基于云的RAN的潜力。
用户设备：通过5G网络连接的设备，例如电话或物联网（IoT）。5G的高吞吐量和低延迟将使大量用户设备具有复杂的数据需求。例如无人驾驶汽车，联网的农业工具和其他工业物联网，以及远程医疗，医生可以近距离实时地在遥远的地方对患者进行手术。
图2向开放接口的转变
当前模型（左）基于单个供应商，该供应商通过软件为RAN“黑匣子”硬件提供一些网络虚拟化。开放接口方法（右）实现了模块化架构，多家供应商提供了扩展的软件解决方案，这些解决方案可以在现成的“白盒”硬件（例如服务器和网络交换机）上运行。
5G现状带来风险
5G的前景非常诱人。新的功能（自动车辆、远程医疗、连接数百万设备、机器、物体和人的真正的物联网）能够以比现在更高的速度和更低的延迟实现更大的带宽，预计将改变美国的经济和社会。5G还具有重要的国家安全应用，如改善军事通信和态势感知。可能还有一些创新和用例我们还没有想到。5G意味着一系列行业的进步，新的基础技术将成为关键基础设施的支柱。一种常见的说法是，5G可能是人类历史上最具影响力的技术创新之一，在几年后迎来第四次工业革命。
图35G网络将成为关键基础设施（例如电网）的骨干（安迪·A·威德默/EyeEm图片社）
尽管这种繁荣可能会受到这样一个事实的影响，即这种转变似乎需要更长的时间才能站稳脚跟，但事实仍然是，5G将成为全球互联网经济的支柱。因此，5G网络的安全性、可靠性、健壮性和弹性至关重要。
有充分的理由担心情况并非如此。美国官员对全球5G网络的完整性非常
