摘要:当前5G移动通信网络的关键技术指标以及各方面需求基本得到了确定,而国际电联将其应用前景具体划分为物联网以及移动互联网这两个方面。很多国家都认为并表示5G移动通信不仅仅能够促使移动互联网进一步的发展,同时还能够很好地解决无线通信物联网各方面的需求。基于此,本文主要针对5G移动通信的网络构架与关键技术进行了详细的分析,希望能够对相关人员有所帮助。
关键词:5G移动通信;网络构架;关键技术
一、5G移动通信网络架构分析
当前国内外的学者对于5G网络架构有着统一的认识,就是通过现有的多天线接入技术,然后在此技术上添加新技术进行演进得到。就未来的5G网络架构来说,笔者觉得具体可以从以下三个方面来进行阐述:
1.1核心网
对于5G移动网络来说,核心网的变革主要是由软件定义网络和网络功能虚拟化所驱动的,我们还可以将其称为“云网络”,其中主要存在着以下两个特点,首先就是物理硬件和逻辑分析,网络功能虚拟化作为软件定义网络的一种补充性技术,其属于一种全新的由建立端到端网络的方式;第二点就是控制和转发分离发展,相比较于传统网络体系,SDN有着极大的不同。就传统网络体系来说,其转发和控制是一体的,而SDN则是可以实现分离,最终达成资源合理分配的目的。
1.2接入网
首先就是多种接入技术的融合,这种方式具体针对WIFI、2G、3G以及4G等接入方式,且通过单一无线控制器接入。除此之外,这样还会形成云计算构架、集中化处理构架等。然后就是通过基站来合理的分配虚拟资源。在基站部署基础上,SDR会进行系带处理,同时还会转变至实时云架构虚拟化基站。之后就是信息边缘的投递和缓存,传统移动网络中的信息分发功能和储存功能会直接转移至接入网中,同时结合不同用户的需求来推送相关信息,这样能够极大的提升用户体验。最后就是进行数据传输路径的优化,并且促使数据平面朝着扁平化的方向不断的发展。就网络场景部署来说,其具体可以分为室外和室内这两种,相比较于之前的移动通信,5G网络空口技术主要可以提供高低频以及4G演进空口等形式,同时其还具备着场景针对性覆盖这一特点。就室内场景部署来说,因为大部分业务流量都产生于室内,所以运营商必须得加强重视这方面的问题,而对于一些比较小的热点区域,则是可以通过小基站室外覆盖室内等方法。而对于一些比较大型的室内覆盖来说,一般都是应用分布式天线系统。然后就是室外场景部署,我们可以通过SmallCell以及分布式基站等方面来操作。不过在SmallCell的应用过程中,还得部署一定的虚拟蜂窝,只有这样才能够更好的保证室外数据传输速率以及覆盖率。
二、5G移动通信网络技术应用
5G技术,是移动通信网络的主要发展区域,属于移动通信的建设目标。根据5G移动通信的运行,分析比较典型、常用的网络技术,如下:
2.1D2D技术
5G移动通信网络,提升了容量、效率,为用户提供丰富的通信模式,深化用户体验。5G移动通信网络中,采用了D2D技术,也就是设备到设备通信,辅助提高网络系统的稳定性,缓解通信基站的运行压力,有效提高通信频谱的利用效率。D2D技术在5G移动通信中,实现了近距离直传,优化分配通信中的无线资源,采用蜂窝网络,管理好网络内的资源,提升移动通信信息传输的时效性。5G通信的覆盖面积广,原有传统的移动通信网络,有覆盖盲区时,就要采用D2D技术,把通信网网络,接入到蜂窝网络内,解决盲区中的通信问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前,D2D技术虽然在5G通信中有明显的应用,但是仍旧存在资源分配、干扰方面的问题,还要深化D2D应用,才能全面满足5G的通信需求。
2.2M2M技术
M2M技术常见于物联网内,去在5G移动通信中,有着很大的开发价值。物与物之间的通信数量,远高于人与人,5G移动通信网络中,逐步增加了M2M设备的数量,随机接入并获取移动通信网络中的资源。5G移动通信网络内,M2M技术配置了自适应负荷控制机制,专门用于处理M2M的堵塞、过载问题,规范好M2M通信内的数据报,提升移动网络的传输效率。
2.3SDN/NFV技术
SDN/NFV技术,是指软件定义网络和网络功能虚拟化,是5G通信中主要的网络构架,针对通信数据,提供虚拟化、软件化、分离化的服务,支撑5G移动通信网络的发展。SDN技术,确保5G通信,具备可编写、开放性的特征,安置在通信的底层结构,设置大量的设备,按照控制层的要求,完成数据的转发、处理,SDN技术在通信设备中,分离了网络结构,利用网络控制器,集中控制5G移动通信网络,全面掌握通信信息,而且利用API的开放操作,方便上层程序应用,体现SDN的驱动性、调用性作用。NFV技术的应用,规范了5G通信的结构,其为新型的构架,虚拟了网元结构,按照5G移动通信的业务需求,编排功能模块。NFV在5G通信中的关键是,软件编程虚拟处理网络逻辑和物理硬件,归类网元硬件中的IT设备,促使移动通信网络中的资源,能够虚拟城统一的资源,方便5G移动通信的资源调用。5G移动通信网络内,结合了SDN与NFV技术,简单、快速的完成移动通信业务的部署,保障5G移动通信网络资源的效率。
2.4移动云计算
5G通信中,接入了越来越多的智能移动设备,在通信网络服务上,面临着很大的服务压力。移动云计算,为5G通信提供了交付模式,属于一类全新的资源、服务交付方式。移动云计算在5G通信内,构建了服务平台,促使用户在通信网络中,能够自行选择软件、硬件。移动云计算平台上,设置的SaaS软件,其可根据5G通信用户的软件需求,直接在网络环境中,发送请求,获取可用的软件,还有PaaS平台,在用户端,给与测试服务,以市场为北京,支持5G服务。
2.5情境感知技术
移动通信网络的未来发展中,包括人与人、人与物以及物与物的通信,涉及到大量的终端设备,又要具备定制化、个性化的条件。移动通信网络中的5G模式,能够按照用户日常的习惯,智能、主动的推送相关信息,借助信息系统、传感器以及无线通信,赋予计算机、手机等终端设备感知情境的能力,终端设备在5G环境中,主动分析情境信息,检测用户的位置、时间,给出恰当的服务内容。情境感知技术,表明了5G移动通信网络的发展方向,向用户提供准确的资源信息,促使用户能够在最短的时间内,获取有兴趣的资源。
结束语:
综上所述,5G是人类通信技术一次重大的飞跃,虽然当前其研究成果还没有投入使用,不过5G发展前景依旧非常的广阔,世界各国对其都有着很大的期待。我国对于这方面也是积极的开展了各项研究工作,并且在无线传输关键技术和网络系统体系等方面取得了较为理想的成绩,不过依旧还存在着很多问题没有解决。而加强5G移动通信网络构架和关键技术的分析对于5G未来的发展来说意义重大,所以相关技术人员必须得对其加强重视,并且不断的进行尝试和探索,只有这样才能够更早的迎来5G时代。
参考文献:
[1]姚宏杰.5G移动通信的关键技术及其进程.通讯世界,2015(06):26~27.
[2]李佳,刘胜达,王玮.5G移动通信网络关键技术论述.通讯世界,2016(07):96~97.
论文作者:王超
论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期
论文发表时间:2020/1/14
标签:移动通信论文; 网络论文; 通信论文; 技术论文; 构架论文; 资源论文; 基站论文; 《中国电业》2019年9月18期论文;