I just don’t love you anymore這一首可以單曲循環(huán)一星期的歌曲，此刻聽來，仿佛是5G唱給TCP/IP聽的。

眾所周知，4G LTE全面IP化，上層傳輸走的是TCP/IP協(xié)議。

但是，我們熟悉的這個構(gòu)架并沒有發(fā)揮出移動網(wǎng)絡(luò)的全部潛力，甚至阻礙了未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

LTE用戶面協(xié)議構(gòu)架

TCP/IP制約了移動互聯(lián)網(wǎng)

大概在1年前，我就聽過一位專家吐槽。他說，TCP/IP一開始就是個錯誤…

互聯(lián)網(wǎng)和TCP/IP本身是一個復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)、社會和技術(shù)的綜合產(chǎn)物，背后有一大堆動機(jī)，絕非單純的技術(shù)可解釋。它們打著“開放”的旗幟碾壓“封閉”的電信帝國，這是不公平的，錯誤的。

為什么TCP/IP占盡優(yōu)勢?網(wǎng)絡(luò)世界本身就是試錯的產(chǎn)物，TCP/IP也不例外。然而，TCP/IP以一種極權(quán)主義的姿態(tài)統(tǒng)治著網(wǎng)絡(luò)時代，這可能會導(dǎo)致我們今后犯更多錯誤。

毫無疑問，TCP/IP協(xié)議自上世紀(jì)70年代發(fā)明以來，連接了無數(shù)計算機(jī)，推動了互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展。

但是，Internet初衷是為固定網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)互連而設(shè)計，而今天我們已經(jīng)發(fā)展到了移動互聯(lián)時代，再往前看，未來5G將面臨AR/VR、超高清視頻、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等各種應(yīng)用，用例紛呈，加之網(wǎng)絡(luò)安全的緊迫性越發(fā)凸顯，TCP/IP協(xié)議組難以適應(yīng)未來，我們需要重新定義新的協(xié)議。

那些年我們犯過的錯

誠然，3GPP和IETF都是偉大的標(biāo)準(zhǔn)化組織。

3GPP的蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)史無前例的改變了世界，全球漫游，無所不在的移動連接，為人類帶來了精彩紛呈的移動生活。GSM是迄今最偉大的移動語音通信網(wǎng)絡(luò)，GPRS、UMTS和LTE推動我們進(jìn)入了移動互聯(lián)網(wǎng)時代。移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)像水、電一樣，成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊徊糠帧?/p>

IETF也為移動網(wǎng)絡(luò)提供了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這包括TCP/IP、SCTP/DIAMETER(用于LTE S1接入與核心網(wǎng)信令)、SIP(用于VoLTE)。

可以說，兩者的結(jié)合與互補推動了繁榮的移動互聯(lián)時代。

但是，這種結(jié)合有點”勉強“。Internet為固定網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)計，3GPP為移動性連接而生;Internet的連接是分布式的，而移動通信網(wǎng)絡(luò)是集中控制的，兩者基因本不同，不免帶來網(wǎng)絡(luò)低效、成本高昂等問題。

要詳細(xì)解釋這個問題，我們得從3GPP LTE的協(xié)議構(gòu)架說起。

對于用戶面，

LTE延續(xù)了GPRS和UMTS，采用了基于IP的通信協(xié)議——GTP隧道協(xié)議。它是端到端的建立直接的GTP隧道，用戶IP通過GTP承載隧道從終端(UE)傳送到核心網(wǎng)(PGW)。在這種構(gòu)架下，接入網(wǎng)被無視，沒有用戶級的路由選擇，沒有感知內(nèi)容的能力，也沒有內(nèi)在的用戶面安全機(jī)制。甚至，每一次移動性遷移都不得不更新GTP隧道。

這種端到端的用戶面構(gòu)架，需要很多協(xié)議來層層“橋接”，要對GTP隧道封裝和解封，IPSec加密、ROHC壓縮等等，這無疑增加了傳輸時延，也增加了處理成本。

對于控制面，

GTP-C是信令控制協(xié)議，EPC承載建立需要單獨的GTP-C控制協(xié)議，只有當(dāng)EPC控制面承載建立信令完成之后，IP包才能在移動網(wǎng)絡(luò)和外部互聯(lián)網(wǎng)間傳送。

這種從控制面到用戶面的承載建立方式，同樣也增加了傳輸時延和處理成本。

所以，我們一直在犯錯。

從GPRS、UMTS，再到LTE，為了提升無線速率，我們費盡心思，花了巨額成本去投資無線接入部分，然而，我們在協(xié)議構(gòu)架上卻一直止步不前。作為移動互聯(lián)端到端生態(tài)的一部分，我們需要更高效的移動網(wǎng)絡(luò)，讓網(wǎng)絡(luò)每一部分都發(fā)揮應(yīng)盡之力。

這種低效的GTP&IP組合，浪費我們的無線投入，迫切需要重新定義新的協(xié)議。

還有安全問題。

安全***

目前的移動互聯(lián)網(wǎng)根本沒有基于用戶本身的網(wǎng)絡(luò)接入安全機(jī)制。

SSL、TLS和HTTPS都是一刀切的、端到端的加密方式，它為所有的數(shù)據(jù)包加上開銷，并通吃各種應(yīng)用和服務(wù)。

但是，5G時代的用戶會更加挑剔，應(yīng)用越加多樣化。在線支付、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)…不同的應(yīng)用場景對安全要求不同，有些需要APP級的安全，有些需要網(wǎng)絡(luò)級的安全。

用戶對安全要求更高，所有的安全都要基于用戶層面考慮，而不是大一統(tǒng)的安全機(jī)制。作為運營商，我們不得不實時緊盯用戶的安全問題。問題就來了，如果在網(wǎng)絡(luò)用戶面接入上，沒有基于用戶級的安全管理機(jī)制，那么，我們勢必將花費大量人力物力去保障用戶的安全問題，這就增加了網(wǎng)絡(luò)OPEX。

因此，我們需要更加靈活的、面向未來的安全機(jī)制，比如，我們可能會選擇基于用戶面的接入鑒權(quán)，來代替基于控制面的用戶鑒權(quán)。

總之，面向未來，目前移動網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議構(gòu)架已制約了發(fā)展，5G是我們的***機(jī)會，否則，可能還要等10年。

如果我們不改進(jìn)從基站到互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議構(gòu)架，傳統(tǒng)低效的GTP&IP勢必浪費我們更多的無線投資，網(wǎng)絡(luò)的性能、安全性、移動性和規(guī)模性等都將受到制約，這將進(jìn)一步影響運營商擴(kuò)展AR/ VR、物聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)務(wù)，拓展垂直領(lǐng)域市場。

是時候改變了。

所以，各大組織已提出了下一代協(xié)議組(NGP)的倡議，包括電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(ETSI)和國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)，以替換TCP/IP。

也許，未來5G的協(xié)議構(gòu)架是這樣的……

那首歌又唱起來...

我只是不愛你了

我不愛了

不愛了

再也不愛了