UCN（User-Centric Networks，用户中心网络）

UCN（User-Centric Networks，以用户为中心的网络）是下一代移动通信网络（5G）的发展方向，目前尚处于初级发展阶段。2016年11月，IEEE SDN研究组（聚焦研发SDN、NFV、5G移动通信技术）联合主席Eileen Healy女士、IEEE SDN研究组预工业化委员会联合主席Cagatay Buyukkoc先生撰文对UCN的概念、核心思想、发展现状、发展趋势进行了介绍，对业界有较高参考价值。以下是对其全文的编译。

 

现在，人们的日常生活与工作已经离不开“云（计算）”——单是通过智能手机终端，人们就可以接入并使用非常丰富的信息内容及应用服务；此外，人们在办公室及联网家庭（智慧家庭）中也会经常使用到多种网络终端设备。在此背景下，为了让人们更便捷地使用由云计算提供的各种服务，业界对于UCN的研究就兴起了。UCN的核心思想是：提供服务的网络，由终端用户自己按需选择、创建及控制，从而体现出“以用户为中心”的理念。

 

通过使用UCN服务，用户可以自己按需挑选网络资源来创建自己的虚拟网络——由此实际上成为自己的服务提供商——就像如今大规模的社交网络（如Facebook），而在未来，社交网络将发展成小社区（small communities）。

 

目前，业界尚未对UCN的定义达成一致，所以，如果从不同的角度去看，UCN就会略有不同的含义。但是，总体上，UCN可独立于终端设备、网络、用户所处的地理位置、移动环境，并基于终端设备及用户所提供的广泛的上下文情景信息。而且，可以肯定的是：无论是在网络发展方面，还是在网络管理方面，UCN均将会对现有的网络架构产生广泛而重大的影响。

 

UCN本身就意味着“高质量的用户体验”以及各类联网设备（包括组成IoT物联网的各类机器与其他“物”）必须成为新兴网络架构的组成部分。于是，UCN网络架构中就不仅包括云（数据中心），还应包括无线接入、边缘网络、雾计算网络。UCN的一大关键发展目标就是：通过对传统/现有的公共信息通信网络基础设施进行扩展、延伸，大幅增强其内容分发/传输能力、连接能力、存储/缓存能力、计算能力，从而使得将来及未来的各项信息娱乐业务能始终围绕着用户本身进行个性化/定制化的提供。

 

与物联网IoT的“其将连接几十亿计的设备并发送这些设备所感知到的数据”这一发展前景相同的是，UCN也将会集成/整合多种类型的用户终端设备、家庭网关以及云基础设施。由有线通信网络业界所研发的相关重要功能组件（比如专用存储容器、数据采集器、推荐引擎等），也必将会成为通用型UCN的组成部分。从而，就需要对上述每个功能组件及其执行平台的核心功能进行规范，并需要对这些不同功能组件之间的交互通信方式进行定义。

 

UCN的一大可能元素就是“个人信息数据库”，其可助力“用于优化个性化内容的发现及分发/传输”的数据分布。该数据库将主要存储用户个人信息及若干相关机制（比如存储于网络边缘的用户订阅/发布信息等）。“网络边缘（计算）”将成为将来5G移动通信系统的“心脏”，其将具备可与后端诸系统进行通信的一整套功能，用以对内容的分发/传输、附近基础资源（存储资源/计算资源/网络资源）的发现进行优化。

 

目前，社交网络已经引入了基于用户喜好/偏好及个人信息的上下文/情景感知推荐与个性化服务。而将来的UCN将会进一步支持采取该模式，其中将包括：最优的内容分发/传输机制、资源管理、面向即时环境的内容适配、精准/定址广告插入。届时，从端到端互联网的角度来看，终端用户设备将不仅仅是像现在这样只作为一个端点主机，而更是将进一步地积极参与成为一个网元（即作为整个信息通信网络的一大有机组成部分）。甚至，业界对于将来采取UCN机制的网络中的终端设备还有更宏伟的发展愿景：具备与如今移动通信基站相同的功能，用户还将可向移动通信运营商售卖网络系统容量（相关模式与“智能电网用户把自家用不完的太阳能电量售卖给电力公司”类似）。

 

于是，这就意味着：计算资源、存储资源和网络资源均将需要成为NFV（网络功能虚拟化）框架里的组成部分，而且，这些网元的容量也将需要在UCN之内共享。此外，UCN的兴起及发展，也将有助于移动通信边缘网络云（在网络边缘节点创建协作式运行环境）的发展。这些类型的协作式环境将具备一定程度的弹性，并可解决网络终端设备断续接入的问题。此外，更为重要的是，UCN也将需要移动通信网络边缘云具备健壮的可信性。

 

UCN也将进一步地推动蜂窝移动通信网络的向前发展与演进。当下，蜂窝移动通信网络正在向“无小区（no-cell）”或动态架构方向演进。为满足用户需求的快速变化，各类越来越密集的、更为异构的应用正促使移动通信业界面向蜂窝网研发并部署更多类型的动态单元，这些动态单元的功能并不具备永久性但具有及时满足用户动态需求的灵活性。

 

目前，UCN正处于初级发展阶段，可互操作/互联互通的UCNs使得网络架构的变革既面临机遇又面临挑战。但是，UCN终将依托各类新兴技术（包括网络功能虚拟化NFV及软件定义网络SDN）的快速发展来推动网络的范式转移。

 

参考文献：

 

[1] Eileen Healy, Cagatay Buyukkoc. User-Centric Networks Will Drive New Architectures

[EB/OL].http://www.networkcomputing.com/networking/user-centric-networks-will-drive-new-architectures/1794186287, 2016-11-26.