5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析

夏巍

摘 要

面向5G的移動(dòng)通信演進(jìn)過程中，業(yè)務(wù)需求迅速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)部署愈發(fā)異構(gòu)密集。傳統(tǒng)SON只關(guān)注短時(shí)間網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化，從而進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)調(diào)整。5G中的SON 將更多地著眼于網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)變化所帶來的低效問題，減少網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配置的成本開銷。本文著重探討這一問題。

【關(guān)鍵詞】5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) SON

1 5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的背景和意義

LTE-A由3GPP組織提出。該組織與MT-2000移動(dòng)通信系統(tǒng)（UMTS）的標(biāo)準(zhǔn)化有關(guān)。 IMT-Advanced系統(tǒng)必須符合ITU的所有具體要求，如峰值頻譜效率，用戶場(chǎng)，延遲控制平面和切換中斷時(shí)間。一些要求太復(fù)雜，無法在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行評(píng)估，因此我們需要一種模擬方法來評(píng)估這些要求。這些要求包括信元頻譜效率，用戶信元頻譜效率，移動(dòng)性效率和IP語音（VoIP）功能。在3GPP組織成立之前，區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)描述了移動(dòng)通信。這種操作模式不會(huì)影響調(diào)整工作的標(biāo)準(zhǔn)化，而且效率低下。為了更好地協(xié)調(diào)各個(gè)領(lǐng)域，每個(gè)國家都建立了一個(gè)3GPP組織來協(xié)調(diào)UMTS標(biāo)準(zhǔn)。 3GPP組織基本上是針對(duì)全球標(biāo)準(zhǔn)體系。3GPP開始，3GPP的主要任務(wù)是提出3G移動(dòng)系統(tǒng)的全球規(guī)范。下半年，各種規(guī)格的3GPP負(fù)責(zé)維護(hù)，開發(fā)，審核。審查規(guī)范后，組織成員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)入實(shí)際情況。5G移動(dòng)通信系統(tǒng)，自2020年以來，新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)就是滿足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要，旨在實(shí)現(xiàn)更高的頻譜效率和能效。未來5G移動(dòng)通信系統(tǒng)大大提高了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，智能感知，自動(dòng)調(diào)整和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行靈活性。信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的未來很可能發(fā)生在各種類型的變化中。5G和LTE，用于LTE-A等系統(tǒng)都是重要的區(qū)別，5G網(wǎng)絡(luò)成為更廣泛的合作其他類型的無線技術(shù)，有必要考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度和類型上述所有5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)都大幅度增加了一個(gè)重要指標(biāo)。

2 研究趨勢(shì)和過程

通過捕獲網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化（通常是時(shí)間和順序），我們將為網(wǎng)絡(luò)，自組織網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)和適當(dāng)?shù)膬?yōu)化策略創(chuàng)建新一代自組織網(wǎng)絡(luò)，目前不能在大型環(huán)境本文檔不提出自組織網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，收集信息和數(shù)據(jù)感受很多環(huán)境，但在理論和概念層面上，框架共識(shí)實(shí)際上并不會(huì)在搜索工具模擬時(shí)模擬與新SON的真實(shí)合同，問題可以沒有發(fā)現(xiàn)在評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)生的具體表現(xiàn)?；谶@些任務(wù)，該項(xiàng)目的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)評(píng)估環(huán)保SON仿真技術(shù)的平臺(tái)，為新的5G兒子提供客觀有效的模擬環(huán)境?；诋悩?gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和RRC協(xié)議仿真仿真，建立了環(huán)境識(shí)別SON仿真模塊。為了模擬環(huán)境性能，SON的可靠性和實(shí)際協(xié)議后的組合的實(shí)際可靠性

SON的大部分自主優(yōu)化自配置的主要來源需要運(yùn)行RRC模塊。設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)保的SON仿真框架，并實(shí)現(xiàn)基本功能組件和程序擴(kuò)展。為了驗(yàn)證仿真框架的有效性，我們需要測(cè)試一個(gè)特定的環(huán)境感知SON解決方案。簡(jiǎn)化研究相關(guān)性，同時(shí)滿足模擬需求，同時(shí)最大限度地減少模型復(fù)雜度

目前，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的需求正在變得越來越室內(nèi)，所以部署5G移動(dòng)通信過程，室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)不再是廣泛的支持措施和部署網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)。因此，緊湊的異質(zhì)小細(xì)胞是研究熱點(diǎn)之一。 5G移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)一步應(yīng)用于高頻資源。我們可以組織靈活主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，可以感受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的變化可以預(yù)測(cè)，調(diào)整，優(yōu)化。對(duì)于未來的移動(dòng)通信系統(tǒng)，大部分5G演進(jìn)過程，數(shù)據(jù)流量和室內(nèi)場(chǎng)景傳輸。作為提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的有效手段，緊湊型高密度異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)是未來5G網(wǎng)絡(luò)流量的重要技術(shù)

3 密集異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)仿真需求

移動(dòng)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)模擬包括鏈路級(jí)和系統(tǒng)級(jí)仿真，兩者均廣泛用于系統(tǒng)性能評(píng)估。鏈路級(jí)仿真的重點(diǎn)是基站與移動(dòng)臺(tái)之間的傳輸性能。性能指標(biāo)通常是誤碼率，SNR，最大可達(dá)性。一般來說，鏈路級(jí)仿真的重點(diǎn)是物理層技術(shù)。在鏈路級(jí)仿真中，您可以調(diào)整編解碼器的性能。系統(tǒng)級(jí)仿真場(chǎng)景通常包括多個(gè)基站和移動(dòng)臺(tái)。不同于鏈路級(jí)仿真，系統(tǒng)級(jí)仿真。

網(wǎng)絡(luò)性能非常重要。該度量通?；谟脩舻南到y(tǒng)吞吐量，服務(wù)質(zhì)量，價(jià)格和合理性。系統(tǒng)級(jí)排放集中于媒體訪問控制（MAC），無線電鏈路控制（RLC），高級(jí)媒體訪問和PRC層。通過系統(tǒng)級(jí)模擬，獲得理論研究，資源配置，通信，社區(qū)部署等技術(shù)項(xiàng)目績(jī)效指標(biāo)。由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性，簡(jiǎn)單的抽象數(shù)學(xué)模型不能完全理解該系統(tǒng)。一般來說，有必要使用軟件編程來模擬移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行機(jī)制來評(píng)估系統(tǒng)性能。通過仿真程序，反映了系統(tǒng)性能指標(biāo)和反思結(jié)果。

此外，系統(tǒng)級(jí)仿真可用作理論研究的支持工具。這種新算法的高成本通常不直接應(yīng)用于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來測(cè)試算法的性能。由于系統(tǒng)級(jí)仿真可以用作模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的統(tǒng)計(jì)方法，通過仿真方法評(píng)估算法性能和新技術(shù)的評(píng)估。組件平臺(tái)級(jí)系統(tǒng)仿真可根據(jù)實(shí)際需要定制，有效預(yù)測(cè)算法的性能。仿真平臺(tái)應(yīng)完全符合3GPP規(guī)范。一旦平臺(tái)完成，3GPP標(biāo)準(zhǔn)在校正動(dòng)作框架內(nèi)實(shí)施和實(shí)現(xiàn)，以確保準(zhǔn)確的結(jié)果。由于仿真平臺(tái)著重于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能，因此需要進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真。

仿真平臺(tái)軟件必須遵循功能模塊分割和可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)的原則?？紤]到接口設(shè)計(jì)模塊的功能，系統(tǒng)高度可擴(kuò)展，可以輕松集成各種擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線資源管理算法。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和層次結(jié)構(gòu)。在建模過程中，需要注意各種模型之間的層次關(guān)系。這些關(guān)系如何反映在模型之間的界面中。蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的仿真包括鏈路級(jí)和系統(tǒng)級(jí)仿真，兩者均廣泛用于系統(tǒng)性能評(píng)估。鏈路級(jí)仿真的重點(diǎn)是基站與移動(dòng)臺(tái)之間的傳輸性能。性能指標(biāo)通常是誤碼率，信噪比，最大可達(dá)性。一般來說，鏈路級(jí)仿真的重點(diǎn)是物理層技術(shù)。編解碼器性能可以通過鏈路級(jí)仿真進(jìn)行調(diào)整。層和RRC層。通過系統(tǒng)級(jí)仿真獲得理論研究，資源配置，交流，社區(qū)部署等技術(shù)項(xiàng)目績(jī)效指標(biāo)。

4 結(jié)論

由于移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性，系統(tǒng)不能被簡(jiǎn)單的抽象數(shù)學(xué)模型完全理解。一般來說，為了模擬移動(dòng)電話的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的性能，有必要使用軟件編程。通過仿真程序的系統(tǒng)性能指標(biāo)將反映出反映的結(jié)果。

此外，系統(tǒng)級(jí)仿真可用作理論研究的支持工具。當(dāng)提出了一種新的算法時(shí)，由于其價(jià)格昂貴，該算法不能直接應(yīng)用于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來測(cè)試算法的性能。由于系統(tǒng)級(jí)仿真可以統(tǒng)計(jì)模擬實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，可以通過仿真來評(píng)估新的算法和工程性能。組件平臺(tái)級(jí)系統(tǒng)仿真可根據(jù)實(shí)際需要定制，有效預(yù)測(cè)算法的性能。 仿真平臺(tái)應(yīng)完全符合3GPP規(guī)范。 平臺(tái)完成后，更改3GPP標(biāo)準(zhǔn)框架下的行為，確保獲得的結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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作者單位

南京郵電大學(xué) 江蘇省南京市 210046endprint