5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)型與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃新體系

楊帆 鞠雪峰 張樂

摘要： 在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，科技水平不斷提高，在當(dāng)今信息時(shí)代和經(jīng)濟(jì)全球化的背景下我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是移動(dòng)通信技術(shù)正在發(fā)展并取得重大突破。逐漸從制造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)大國(guó)，移動(dòng)通信技術(shù)也發(fā)生了重大變化。本文討論了5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)這種新興技術(shù)，與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相關(guān)的技術(shù)以及新5G技術(shù)框架內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：5G;網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：新體系

前言

如今，4G被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活，為人們的日常生活帶來極大的舒適，未來幾年，物聯(lián)網(wǎng)將在大眾的日常生活中普及。這為5G的廣泛應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。但是，人們現(xiàn)在對(duì)5G的廣泛應(yīng)用有些擔(dān)憂，其中包括覆蓋范圍的限制，發(fā)射裝置較之前不再小巧，成本同樣成為很大的約束，更有甚者對(duì)5G的輻射作用也產(chǎn)生質(zhì)疑。在5G推廣的過程中，需要解決的問題越來越多。

一、5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的必然性及發(fā)展特點(diǎn)

近年來，移動(dòng)行業(yè)發(fā)展迅速，4G網(wǎng)絡(luò)的使用數(shù)量目前已達(dá)到峰值，用戶基數(shù)巨大，用戶業(yè)務(wù)需求日益增長(zhǎng)，為了改善用戶體驗(yàn)，兼顧且順應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，第五代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的快速商業(yè)化推廣迫在眉睫，移動(dòng)、聯(lián)通、電信等國(guó)內(nèi)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在中國(guó)多個(gè)一線城市成功運(yùn)營(yíng)了5G移動(dòng)業(yè)務(wù)，眾多大型國(guó)際通信公司也已經(jīng)推出多款支持5G的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端通信芯片，國(guó)內(nèi)各大手機(jī)硬件廠商也已經(jīng)推出了支持5G的智能手機(jī)。如今，5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的全面組網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)不遠(yuǎn)了。為了更好地利用5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)性能，節(jié)約5G移動(dòng)部署網(wǎng)絡(luò)成本，我們首先應(yīng)該根據(jù)4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用參數(shù)以及5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的性能特點(diǎn)和應(yīng)用需求，提前進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)優(yōu)化關(guān)于5G的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

與4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有更穩(wěn)定的通信頻率、更快的傳輸效率和更好的完善性。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加注重用戶體驗(yàn)。因此，更快的傳輸效率是5G的一個(gè)重要亮點(diǎn)。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在更寬的信號(hào)覆蓋范圍和更高的系統(tǒng)信息連續(xù)性的基礎(chǔ)上，更好實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信號(hào)覆蓋，使5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠更快更好地作用于人們的工作和生活。高度的靈活性也是5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要亮點(diǎn)之一，運(yùn)營(yíng)商可以快速及時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)資源，并根據(jù)動(dòng)態(tài)流量變化進(jìn)行相應(yīng)的分配，這也可以顯著提高資源利用率并降低成本。

二、5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)型

1、網(wǎng)絡(luò)部署場(chǎng)景

在使用網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景時(shí)，要明確區(qū)分內(nèi)部場(chǎng)景和外部場(chǎng)景。在使用室內(nèi)場(chǎng)景時(shí)，大多數(shù)室外用戶通過連接安裝在一個(gè)室外天線網(wǎng)絡(luò)中的AP來進(jìn)行室外短距離無線通信。室外無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景的廣泛使用必須通過一個(gè)MIMO基站和分布式室外天線等來實(shí)現(xiàn)。通過玻璃纖維和基站實(shí)現(xiàn)，并且大多數(shù)分布式天線是互連的。

2、核心網(wǎng)的設(shè)計(jì)

5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要是由NFV和SDN驅(qū)動(dòng)的核心網(wǎng)絡(luò)改造，其特點(diǎn)是：采用一種新的設(shè)計(jì)方式用來創(chuàng)建基于虛擬網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，即NFV，作為SDN的一種附加基礎(chǔ)技術(shù)，在處理邏輯和計(jì)算物理的軟硬件之間進(jìn)行分離?？刂坪蛡鬏斒欠珠_開發(fā)的。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常將控制和轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)合起來。

四、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃新體系

1、借助5G傳輸優(yōu)勢(shì)去衍生網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃新技術(shù)

5G傳輸高清視頻是一種高速傳輸視頻的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也可能是一種基于下一代高清視頻傳輸?shù)募夹g(shù)。而在理想的視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸情況下，其最大高清網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸速度可以達(dá)到在1s內(nèi)同時(shí)在線下完任何一部作品甚至同時(shí)下載多部高清網(wǎng)絡(luò)視頻，這遠(yuǎn)不是4G視頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所能做到并實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)這也就意味著這種視頻高速傳輸技術(shù)必將具有更廣闊的發(fā)展空間以及應(yīng)用前景。例如，我們希望通過一個(gè)移動(dòng)智能終端與所有智能手機(jī)用戶可以同時(shí)在線分享一部網(wǎng)絡(luò)電影，同時(shí)電影還需要滿足高質(zhì)量的畫質(zhì)，以獲得更好的視覺體驗(yàn)，這就只有5G的視頻傳輸技術(shù)才能達(dá)到這一苛刻的條件。目前，5G的網(wǎng)絡(luò)在28Ghz速率頻段，滿足1G/bps的平均數(shù)據(jù)傳輸速率就已基本達(dá)到了可以同時(shí)滿足大多數(shù)機(jī)器在線上傳和同時(shí)下載數(shù)據(jù)要求的最高水平。

2、5G的應(yīng)用場(chǎng)景和基本要求

5G的關(guān)鍵應(yīng)用能力將比以前更加豐富，主要體現(xiàn)在提升用戶移動(dòng)體驗(yàn)轉(zhuǎn)化率、連接網(wǎng)絡(luò)密度、點(diǎn)到端延遲和用戶移動(dòng)性上，但隨著人機(jī)合一概念的發(fā)展，只爭(zhēng)取高傳輸速率的想法在過去已經(jīng)改變?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)是最重要的產(chǎn)品性能指標(biāo)，因?yàn)樗ǔQ定了客戶對(duì)新鮮產(chǎn)品的接受度。在用戶測(cè)試過程中，速度最少應(yīng)達(dá)到1G/bps。此外，5G通信技術(shù)的進(jìn)步也必將會(huì)產(chǎn)生新的無線技術(shù)，大型頻譜天線接入陣列、全方位頻譜天線接入、超密集天線組網(wǎng)、新的無線網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)和新的無線多址頻譜接入天線技術(shù)都將是5G的主要無線端技術(shù)發(fā)展方向。

3、5G超密集組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

如今，隨著技術(shù)的更新?lián)Q代5G基站的檢測(cè)半徑大面積減小，伴隨需求得增加則必然基站密度會(huì)增加，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜多變，原有的通信方式已不能滿足基本需求和快速發(fā)展。我們只有使用適當(dāng)?shù)氖侄?，借助大?shù)據(jù)分析進(jìn)行復(fù)雜的模擬，最終達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)值。同時(shí)，在規(guī)劃實(shí)驗(yàn)和模擬場(chǎng)景時(shí)，內(nèi)部和外部信號(hào)之間的差異可用于滿足用戶未來精確定位的需要，也可用于準(zhǔn)確定位網(wǎng)絡(luò)中的問題區(qū)域。

結(jié)束語

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，數(shù)字化社會(huì)，數(shù)字化經(jīng)濟(jì)推進(jìn)過程中，移動(dòng)通信已經(jīng)成長(zhǎng)為當(dāng)前獲取信息的重要方式，人們對(duì)各種信息的傳輸需求越來越大，因此現(xiàn)在人們正在不斷努力提高移動(dòng)通信的傳輸速度和通信質(zhì)量。雖然現(xiàn)階段4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)基本得到普及和覆蓋，但它逐漸變得無法滿足現(xiàn)代人們的實(shí)際應(yīng)用需求。因此，5G技術(shù)成為現(xiàn)在更可靠，延遲更小，能夠更好的滿足人類需求的通訊技術(shù)，同時(shí)也為工業(yè)數(shù)字化賦能提供了重要抓手。

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