基于5G超實時的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)探析

◆楊永琛

基于5G超實時的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)探析

◆楊永琛

（中國電子科技集團公司 第二十八研究所 江蘇 210000）

隨著網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和通訊技術(shù)的發(fā)達，4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)進入千家萬戶，特別是在當(dāng)下，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不僅僅是人們娛樂休閑使用的技術(shù)，在辦公和日常生活中，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為我們生活中的一部分，我們在購買火車票、辦公或者朋友交流的時候都會用到4G網(wǎng)絡(luò)。但隨著網(wǎng)絡(luò)日漸成熟，5G網(wǎng)絡(luò)也發(fā)展得越來越成熟了，目前的網(wǎng)絡(luò)傳輸，使用5G網(wǎng)絡(luò)的確能夠享受到實時傳遞的優(yōu)勢，對于辦公、娛樂、聊天來說很是方便。本文就以5G超實時的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)發(fā)展為題，為大家介紹一下這種技術(shù)的優(yōu)勢和相關(guān)的研究。

物聯(lián)網(wǎng)；5G技術(shù)；超實時的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

從科技新興到技術(shù)運用總會有一個階段，由于人們對于科技產(chǎn)品的青睞，5G超實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的這個認(rèn)知階段的確很短暫。不可否認(rèn)，大家對于網(wǎng)絡(luò)、科技、數(shù)碼是很有興趣的。5G網(wǎng)絡(luò)傳輸比4G要快很多，更加方便，因此，本文要以5G超實時網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的基本特征做一個深入的探究。

1 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的內(nèi)涵

網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)是通過線路將輸出傳送到千家萬戶，而為了能夠滿足大眾對網(wǎng)絡(luò)信號的需求，線路也分為雙絞線和光纖兩種。但是從本質(zhì)來說，兩者都是以傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為目的的。具體的細(xì)節(jié)就是當(dāng)信息發(fā)送出來的時候，發(fā)送方和接收方之間如果是有物理通道，這個物理通道會對數(shù)據(jù)傳輸有影響，影響傳輸速度和質(zhì)量。如果沒有物理通道，知識通過無形的傳輸，比如光纖、無線傳輸?shù)?。這樣就會加快傳輸速度。因此網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)本身就是以速度和清晰度為評判標(biāo)準(zhǔn)的。為了規(guī)范化管理，在搭建網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的時候，會簽訂網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這種協(xié)議目的是規(guī)范網(wǎng)絡(luò)信息管理，對于固定的規(guī)范能夠起到約束作用。信息傳輸?shù)耐ǖ酪部梢苑譃闊o線和有線，信息傳輸通道不同，在傳輸?shù)臅r候會有差異。就像人與人之間的交流，必須在一種規(guī)矩和規(guī)范的約束下進行。而計算機的數(shù)據(jù)傳輸也是有一定之規(guī)的。傳輸技術(shù)和傳輸信道之間是一個相互協(xié)作、相互利用的關(guān)系，從而形成一種傳輸系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，由于無線信道和有線信道本身存在差異，頻率范圍也會有所不同，這就需要人為的調(diào)制，使所獲得的信息是有效的、準(zhǔn)確的。

目前，我國的通訊數(shù)據(jù)量在不斷地增加，對于社會發(fā)展的應(yīng)用很難滿足。舉例說明，比如物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)之上的，不僅要處理網(wǎng)上數(shù)據(jù)的信息，還要求對于商品、物品的信息進行核實分類。起到資源分配和調(diào)度的作用，特別是遇到緊急事件需要處理的時候，物聯(lián)網(wǎng)有一種可以監(jiān)控場景的作用，如果無法對緊急事件進行處理，那么就沒有辦法在物聯(lián)網(wǎng)的情境下對50ms時延的要求。嚴(yán)格地說超實時的網(wǎng)絡(luò)傳輸本身是基礎(chǔ)端和到達端之間的延時內(nèi)容，這個內(nèi)容有兩部分，一部分是非接入層的控制面時延以及用戶面時延；另一種是網(wǎng)絡(luò)接收端和發(fā)出端的空口控制面時延，再一個就是用戶面時延。

2 我國傳輸技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

從目前我國的通訊工程發(fā)展來看，傳輸方式是采用的同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)，這套系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸方面，相對比較穩(wěn)定，可以對網(wǎng)絡(luò)通訊中的一些弊病進行彌補和避免，因此這些通信工程得到了普遍的應(yīng)用。此外，我們的同步數(shù)字傳輸技術(shù)還可以通過幀模式進行傳輸，這樣就使信號傳輸?shù)膿p失減小了，而且會變得更加穩(wěn)定。這也是為了保障信息通信系統(tǒng)傳輸?shù)馁|(zhì)量和技術(shù)的特點。

2.1 通信傳輸技術(shù)類型

通信傳輸?shù)念愋拖鄬Χ杂泻芏啵ü饫w傳輸和無線傳輸量大類型。當(dāng)然，這兩種類型是按照信息傳輸載體來分的。光纖傳輸技術(shù)是運用比較普遍的，因為它是目前比較先進的一種通信傳輸方式，從音頻和視頻信號的類型上解決，把音頻和視頻信號調(diào)到激光束上。這樣就能通過光纖傳播出去，這就是對于光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用。它有一個顯而易見的特點，就是像光速一樣的快，這樣起到了迅速傳遞信息的作用，可以實現(xiàn)辦公快捷化，生活輕便化，這是光纖通訊顯而易見的好處，是非常直接的。

2.2 傳輸技術(shù)應(yīng)用特點

傳輸方面的技術(shù)按照系統(tǒng)分配，可以分為兩種，是光纖傳輸?shù)南到y(tǒng)和數(shù)字同步的系統(tǒng)，本身這兩種系統(tǒng)也都隨著技術(shù)發(fā)展在提升。舉例來說，同步數(shù)字系統(tǒng)取代了數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，因此出現(xiàn)了同步數(shù)字系統(tǒng)。對光纖通信的發(fā)展是有很大的促進和幫助的，不但信號的穩(wěn)定性提高了，還減少了信號損失，使數(shù)字化信息傳輸更加穩(wěn)定了。

3 5G超實時的網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)的計劃以及設(shè)想

5G超實時網(wǎng)絡(luò)傳輸本身在設(shè)計上可以與終端進行解耦，基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)傳輸內(nèi)筒互相搭配就可以進行解耦程序。這樣能夠在控制網(wǎng)絡(luò)資源的時候?qū)崿F(xiàn)資源上的預(yù)留、調(diào)度和分配等策略。核心網(wǎng)資源和無線空口資源預(yù)留都屬于資源預(yù)留。無線空口資源預(yù)留是對于資源的預(yù)留進行科學(xué)化控制，能夠?qū)崟r處理緊急的業(yè)務(wù)。實現(xiàn)緊急性業(yè)務(wù)流傳輸目標(biāo)在資源分配的時候，要對這些預(yù)留進行詳細(xì)劃分，在劃分的過程中，可以分為CBest-effort業(yè)務(wù)流、實時業(yè)務(wù)流和超實時業(yè)務(wù)流。超實時業(yè)務(wù)流是不需要進行資源申請，所以能夠利用預(yù)留好的資源進行傳輸，這樣就可以根據(jù)QoS時延的要求計算網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，使我們對虛擬等效的寬帶有什么需求有一個大致的了解。在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)傳輸程序的人員可以通過計算的結(jié)果對資源進行分配，可以實現(xiàn)映射的要求?？墒?G超實時網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)在調(diào)度方面也有所涉及，這種策略一般指業(yè)務(wù)流調(diào)度和數(shù)據(jù)包調(diào)度。所以等級有所不同，要對于這些提出針對性的策略來進行調(diào)度，這樣可以有序發(fā)出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包調(diào)度的時候，要對接收端亂序造成的延時傳輸問題有效的改善。

4 面向5G實時網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)中的資源預(yù)留方法

4.1 關(guān)注超實時網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目湛谫Y源預(yù)留

有的空口資源視為5G實時網(wǎng)絡(luò)傳輸所準(zhǔn)備的。這種預(yù)留包括了空口資源預(yù)留、內(nèi)容注冊和空口資源使用等等。這就要求技術(shù)人員對于預(yù)留資源的請求進行內(nèi)容分類，要符合網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)中的空側(cè)資源預(yù)留。這樣能夠?qū)τ谌绻麑τ诨绢A(yù)留資源判斷的準(zhǔn)確，就不需要預(yù)留了，這需要判斷與試試相吻合。如果不是，那么就需要對于本內(nèi)容等效的帶寬進行計算。這個目的是要根據(jù)結(jié)果進行分配資源，對預(yù)留的，要將這些預(yù)留資源位置信息進行真實的反饋。這是要使預(yù)留的信息可以及時到達終端。要先了解資源預(yù)留，再進行利用空口資源，并且要對數(shù)據(jù)傳輸進行專業(yè)化處理。如果沒有預(yù)留資源，那么需要先申請。申請預(yù)留資源應(yīng)當(dāng)在5G超時網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖褂眠^程中，對請求的內(nèi)容進行科學(xué)判斷，對注冊的流程也要有科學(xué)的判斷。這樣才能使工作更加科學(xué)。

在網(wǎng)絡(luò)傳輸操作過程中，技術(shù)人員會發(fā)現(xiàn)空口資源分配的一些缺陷，這些缺陷包括：①在終端在線的情況下進行空口資源的分配，才能夠?qū)崿F(xiàn)正常切換，如果出現(xiàn)終端離線的情況，可以切換到另一個BS，這樣的情況會直接回收所分配的資源；②現(xiàn)有資源需要統(tǒng)一分配，方式一般會按照業(yè)務(wù)的分類進行分配，當(dāng)5G超時網(wǎng)絡(luò)對于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)不能滿足技術(shù)的延時要求的時候，對信息傳輸會受到很大的影響；③當(dāng)空口資源在分配時，如果出現(xiàn)信令交互的影響就會延長傳輸時間。

4.2 重視對核心網(wǎng)資源的預(yù)留

要對于5G實時網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進行核心網(wǎng)絡(luò)的預(yù)留，才能實現(xiàn)對于后續(xù)資源的利用。所謂的寬帶數(shù)據(jù)是可以分為靜態(tài)資源和動態(tài)資源預(yù)留的。這時候，可以根據(jù)核心資源預(yù)留的性質(zhì)進行不同的劃分，可以分為小寬帶和大寬帶的超實時內(nèi)容。動態(tài)資源的運用主要是針對等效帶寬大超實時的。所以，無論是什么樣的預(yù)留方式，都要先看內(nèi)容，以內(nèi)容為基礎(chǔ)進行操作，在這個過程中，可以通過映射表來與相關(guān)的內(nèi)容進行匹配，這樣就不用采取IP來保障傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)了。

4.3 完善現(xiàn)有資源分配方式

空口現(xiàn)有的資源是以業(yè)務(wù)流的分配方式來進行的，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)通過5G超實時傳輸有一些弊端，所以，業(yè)務(wù)流的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)成為超實時緊急業(yè)務(wù)，或者是非超時業(yè)務(wù)流。要對于資源分配中的分配終端進行改善，對于其局限性，要及時將5G超實時網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)利用起來，這樣一來，緊急業(yè)務(wù)流就能單獨顯露出來。這樣可以單獨處理緊急業(yè)務(wù)的預(yù)留信息。這種業(yè)務(wù)流可以分為兩個類型，一個是緊急超時的，一個是緊急非超時的。除了這些，有的資源由于在分配時，交互非常頻繁，使整個過程出現(xiàn)延時遞增。通過對于超實時緊急業(yè)務(wù)的預(yù)留，可以做到防止申請資源過程中產(chǎn)生信令交互隱患，這是為了使資源申請的時間得到節(jié)省，使專業(yè)的人員可以利用預(yù)留的資源來傳達信息。

圖1 5G實時網(wǎng)絡(luò)傳輸模式圖

5 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸，是一種非常專業(yè)、非常規(guī)范，并且非常復(fù)雜的一種過程，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對于網(wǎng)絡(luò)傳輸中的延時知識進一步了解，了解它的組成部分，包括網(wǎng)絡(luò)傳輸延時和無線接入的延時。在了解的過程中，也要留心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計，使其能夠達到傳輸延時的時候可以滿足業(yè)務(wù)需求。5G超實時網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的出現(xiàn)就是為了減少延時，使信息更快捷，數(shù)據(jù)更可靠，安全、高效、快速。

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