2008年10月31 ,中本聰在那個隱秘的密碼學論壇發表的比特幣白皮書宣告了區塊鏈時代正式來臨,他也許并不曾預想到幾年后飛速發展的4G將會把區塊鏈推向新浪潮。在2013年初,比特幣區塊的平均大小約為125 kb,而到了2015年6月12日,一份由國際主要礦業公司F2pool、BTCChina、Antpool、火幣礦業和 BW 簽署的8 MB區塊引進聲明在網上浮出水面,表明跨國公司對更大區塊的需求。125KB到8MB,都是區塊鏈項目需要更高的帶寬。在區塊鏈項目對高帶寬的需求,4G網絡對擴容顯然是有點吃力。
區塊鏈的進一步發展,迫切的需要一個具備更加優異性能的網絡基礎設施。因此,當2019年全球范圍內,5G(第五代移動通信)在包括中國、韓國、日本和美國等一系列國家進入商用階段時,5G+區塊鏈就注定了會在未來幾年碰撞出激烈的火花——無論是5G,還是區塊鏈,都會因為借由5G所建立的“智聯萬物”的覆蓋全球的卓越性能的通信網絡,賦能各行各業,激發極大的經濟價值。
而BVW,無疑就是5G+區塊鏈全新金融科技中的佼佼者!
1.嶄新的5G網絡架構
相比4G網絡,5G 引入了全新的網絡架構。簡單來說,就是用5G的架構已經從傳統的電信(CT,Communication Technology)架構轉向了互聯網的IT(Information Technology)化架構。具體來說,5G網絡需要實現如下架構特征:
控制平面和轉發平面分離
網絡功能虛擬化
靈活的網絡業務流程,網絡的開放性,多網多制式融合
本地化緩存/處理/轉發,靈活組網
這些特征依賴如下相對應的技術趨勢:
軟件定義的網絡/網絡功能虛擬化(SDN/NFV)技術
網絡切片技術,融合多制式網絡技術,超密集網絡實現技術
C-RAN /下一代前傳接口(NGFI)。
值得一提的是, SDN/NFV 技術有助于建立一個通用、可管理的網絡基礎設施框架;并且,基于這個設施框架,能夠實現軟件定義、可編程的網絡功能和網絡分片。 SDN/NFV 技術促成了一個全新網絡理念的誕生、加速 5G 網絡邁向綠色和柔性。
圖1 5G端到端網絡架構圖
其中,特別值得一提的,就是5G采用的全新的UCN RAN架構。截至目前,無線接入網絡面向所有用戶提供無差別的一致的網絡架構和服務。然而,在 5G 時代,不僅業務將會更加多樣化、網絡的接入點以及網絡的拓撲都將更加復雜。因此, UCN 接入網絡(RAN)需要具體實現如下目標:
UCN RAN 應該有足夠的能力,能夠支持所有 5G 用例,包括高密度流量,超低成本,超低延遲。
UCN RAN 應該實現高效率,這意味著:需要面向不同業務和網絡場景,提供場景相關的效率最優化的網絡服務。
為了實現網絡的簡化操作,網絡中所有的業務場景對應的多有的網絡服務,需要通過一個靈活可伸縮的網絡架構框架統一地進行管理。
該架構框架需要能夠感知業務需求和網絡狀態,決策以及提供最優的網絡服務和網絡配置。
圖2 5G的UCN RAN架構
2.5G三大技術特征
使用了一系列最新技術的5G網絡,具有了3大技術特征:
高速率:下行帶寬平均1Gbps,峰值可以達到10Gbps
低延時:端到端時延小于1ms
大連接:每平方公里支持的連接數超過100萬
圖3 5G能力KPI
3.BVW——完美結合5G特性與區塊鏈需求
4G通信主要依靠于電磁波,現在的網絡處在較低的頻段,優點是性能比較好,可以達到很好的覆蓋,而5G利用的是高頻段,正好可以把高頻率的閑置資源利用起來。頻率越高,速度也越來越快,5G速度比4G提高100倍左右。從多個維度去解決區塊鏈在時延性,存儲,算力,分布式機制的問題。
首先,從時延性上來說,5G的時延時間大大降低,這對于很多實時應用的影響很大,比如說游戲、視頻和數據電話、自動駕駛等等。目前由于4G網絡端到端時延有100~200毫秒,因此無法滿足L4-L5級別的無人駕駛端到端時延小于5毫秒的需求。而在5G時代,由于MEC(邊緣計算)的出現,端到端時延可以降到1毫秒,從而使得L5級別的無人駕駛成為可能。因此,結合無人駕駛,也會激發一系列對區塊鏈的需求。例如:
1.防止黑客入侵。無人駕駛技術應用的前提,是互聯網的完全覆蓋和接入,但是一旦鏈接上互聯網,就會有黑客利用系統漏洞遠程劫持汽車,從事破壞行動的風險。如何防止黑客入侵、保護數據安全是目前無人駕駛系統急需解決的問題。通過區塊鏈的數據加密,以保護數據安全及防止黑客入侵,則成為無人駕駛安全保障的最佳選擇。
2.消除中心化節點的信用風險。節點的中心化意味著無論汽車廠商還是出行服務商,都有可能在數據儲存、數據使用、數據安全等方面承擔極大的信用風險,但區塊鏈分布式共識算法技術能夠極大地消除中心化節點帶來的風險。
其次,5G每平方千米的最大連接數也是4G的一百倍,支持的最高運行速度是1.5倍。4G誕生了并且促進了物聯網的發展,5G對0.7 維度的恒星文明是一個巨大推動。5G時代人們可掌握的數據資產,無論從數據量還是數據的種類和維度,會發生幾何倍數增長。
最最關鍵的,在5G時代,人與物、物與物的大范圍連接迎來爆發,區塊鏈由于其具有智能合約自動化、價值和使用的實時結算、交易可追溯、防篡改的天然優勢,可以利用智能合約和海量的單位和人自動形成合約并實時結算,既解決了信任的問題,又可節省大量的人力和時間成本。得益于設備之間高強度的互聯性,惡意設備可能會在網絡中引起混亂,隨著5G網絡的推廣將會使這些設備之間的交易和支付呈爆炸式增長。那時,當前的金融基礎設施就變得不堪一擊。而區塊鏈,可以幫助5G來解決安全性和可擴展性這兩個障礙。完成人類的文明0.7向著高維科技的發展。而BVW首次在區塊鏈底層網絡引入5G網絡作為連接層解決方案,這是史無前例的,也必將應發5G+區塊鏈進入嶄新時代!
具體來說,BVW 5G網絡分為接入網,承載網,和核心網三部分:接入網(Access Network):BVW充分利用5G網絡中CU(Centralized Unit)和DU(Distributed Unit)分離的特性,得以獲得以下優勢,并使得BVW具有一個性能優異的5G基礎網絡層:
CU/DU分離架構可以實現性能協調、話務管理、實時性能優化以及NFV/SDN
可配置的功能分割可以適應于不同場景,如傳輸時延變化等
靈活的功能分割便于實現網絡資源的實時按需配置。
有助于實現網絡切片-針對業務進行C/U的處理。
承載網:包括gNB內部組件的網絡,以及到核心網,也就是N2,N3對應鏈路的網絡。
核心網:BVW所使用的5G核心網,相比4G時代,已經有了巨大的進步,從傳統的CT架構,進化為目前最為流行的IT架構。傳統的核心網協議棧,在數據傳輸的過程中通過IP匹配,從而使用為IP預留的專用承載,針對終端或者會話的承載建立方式在終端離線后會刪除,終端重新連接之后如果想建立專用承載必須由P-GW或者終端觸發專用承載建立的過程,重復建立的過程。為了滿足5G萬物互聯的需求,技術人員致力于對貫穿于5G網絡的基站、核心網、編排管理、傳輸等各部分的實現。對于核心網而言,基于傳統CT思維的設計模式顯然已經不足以面向未來。因此,5G核心網有了更方便更靈活引入垂直行業的架構,即基于服務化的架構Service based Architecture,簡稱SBA。
圖4 BVW 5G網絡技術架構
有了BVW 底層5G網絡優異的性能作為支撐,BVW一系列特性——包括雙層鏈條結構BVW高效跨片確認方案、片區裂變節點參與賬本記賬——才得以成為可能,同時也使得BVW成為全球第一個將上述技術付諸實現的區塊鏈項目。
