摘要:本文立足于5G移动通信系统,在了解其技术特征的基础上,对其接入网络架构内容进行了详细研究。从本文研究结果可知,在当前技术水平下,5G移动通信系统的接入网络架构也具有奠定的层次特征,并针对不同功能,其网络架构特征也存在特殊性,因此值得相关人员的关注。
关键词:5G;移动通信系统;接入网络架构
前言
目前5G移动网络时代即将降临,将会对社会移动通信产生根本性影响,与传统的4G移动技术相比,5G技术的移动通信系统在接入网络架构上表现出特殊性。因此针对这种特殊的背景,需要相关人员可以进一步了解5G移动通信系统的特殊性,才能适应5G时代的到来,更好的利用5G信息技术。
1、5G移动通信接入网络架构的特征
与传统的移动通信技术相比,5G移动通信技术不单单是网络技术的变革,也带来了革命性的变革,其中5G网络不仅可以在各方面的性能得到提升,其接入网络架构也发生了明显变化。
1.1面向虚拟化网络的NFV/SDN
根据现有技术可知,NFV可以直接为5G移动网络构建一个虚拟化的场所,在这个场所中,各种差异化的软件功能可以在虚拟化运行之后,在不同硬件设备上做出调整,以满足5G移动网络环境下的信息存储、计算、通信等要求。同时SDN可以进一步提高网络的可编排性能,通过分离网络技术的先进性,为各种数据处理提供一个更加稳定的控制面板,让大量的数据传输可以得到稳定的数据支持。根据现有相关技术研究结果可知,NFV/SDN技术已经开始被尝试应用在5G接入网络架中,美国有学者通过上述技术,构建了5G-Xhaul架构,该架构是无线网络与光纤的融合体,可以实现网络功能分割,具有技术先进性[1]。
1.2面向多样化服务的网络切片
针对现有不同的移动通信网络服务要求及其技术性能指标分布情况,5G移动通信中的网络已经被切分成不同网络功能的实体逻辑组合,在这种模式下,被切片后的网络(网络切片)可以为用户提供各种针对性的服务,例如针对用户的差异性技术需求构建网络用户面编排架构等,该架构可以在灵活调用各种网络资源的基础上,实现数据网络资源的动态管理,其整体服务性能要远超4G网络。
1.3多维度的网络信息协同处理
根据相关学者的研究结果可知,传统移动通信网络中的接入网络架构受分层异构等因素的影响,这种结构特征难以使用5G复杂的通信要求。而针对这种情况,多维度的网络信息协同处理将会成为5G移动通信接入网络架构的主要特征,在技术实现阶段,可以通过边缘节点计算储存信息并完成型号处理等,这个过程可以通过协同部分实现,并最终构建集中分布的自适应高校组网体系。例如根据现有的研究结果可知,一种面向5G移动通信的云雾协同架构能够将复杂的服务解析成差异化功能链,通过功能链可以对各种网络资源进行集中部署,以满足用户对各种网络资源的需求[2]。
2、基于5G移动通信的接入网络架构研究
2.1 5G的接入网络架构
在2017年3月,3GPP无线接入网络工作组开始了对5GNR工作项目的研究,并对其网络结构进行了界定,与传统的移动通信接入网络架构相比,5G的接入网络架构最显著的特征,就是可以灵活选择5G移动网络方式,并在非独立的网络模式下,对移动通信网络的各个节点功能进行界定;而在用户层面,可以通过SDAP(自适应协议层)支持5G核心网QoS模型的实现。在这种网络结构特征下,SDAP可以直接将带有QoS需求的IP映射在不同的无线电承载上,直接完成信息资源的动态配置。总体而言,5G接入网络架构的如图1所示。
图1 基于5G的接入网络结构示意图
2.2网络架构的实现
在5G的数据环境下,其信息传输功能已经发生变化,可以根据图1所介绍的结构对其做进一步的细化,从感知网络、汇聚网络与无线接入网络三个角度予以阐述。
2.2.1感知网络
感知网络是各种传感器节点以自组织模式的下所构建的一个网络架构,在5G移动通信环境下,感知网络的布置以现有移动网络资源为依托,通过对整个数据通道进行传输、识别,并将各种感知节点分布在网络资源信息的各个环节,这样在确保网络节点位置固定不变的情况下,其数据传输与控制指令的发送模式是固定的,可以直接将信息反馈至用户终端上。也正是因为5G移动通信网络架构具有这一特征,在未来技术退工中,5G移动通信技术才能适应更加复杂的网络需求,包括体域网、车联网等,适应未来居民生活要求。
2.2.2汇聚层
汇聚层主要是由移动终端构成的,在智能设备普及的情况下,5G移动通信中不仅具有性能稳定的蜂窝移动通信网络传统业务,还可以作为感知网络远程传输要求,将其数据处理要求直接固定在中继节点上,这种设计方法可以确保汇聚网络层可以为诸多移动终端提供完整的信息服务;在技术应用阶段,汇聚层以5G移动通信的网络信息处理要求,直接将大量感知数据汇聚在一起,并同一发送至智能平台;而在此期间,移动终端则可以在通信协议与感知域的基础上完成信息交流。在汇聚层的组网模式中,5G移动通信的先进性可以得到了显示,可以根据5G移动通信系统中的终端配置情况,直接在通信范围内连接,则降低了对节点的需求。这种改变最显著的优势,就是可以改善终端节点的发射功率和通信时延,提升频谱效率并增强覆盖范围。
2.2.3无线接入网络
无线接入网络是由不同基站节点以协作的方式构建的,其主要技术优势,就是可以直接将汇聚网络模式下的节点参数(如数据语音、视频业务等)直接转发至互联网上。在这个数据处理过程中,为了可以满足不同业务数据处理的要求,需要确保基站节点具有理想的数据处理能力,在包含第三方业务处理要求的基础上进行调整。
与传统移动通信接入网络架构相比,基于5G的无线接入网络可以在不同基站之间通过XI结构完成信息互联,并根据接口的状态对网络状态参数进行识别,这种方法可以最大程度上确保网络自配置能力,并在复杂的移动网络环境下完成状态自由化改变,可以保证网络状态的适应能力。
2.3基于5G移动通信接入网络架构关键问题
图2 5G接入网络架构的特征分析
在当前技术条件下,基于5G移动通信接入网络架构关键问题,主要体现在业务数据处理与感知层业务处理上,其核心就是要满足用户各种多样化的数据处理要求。在目前常见的接入网络架构中,其移动信息处理可以按照图2的内容予以阐述。
图2介绍了5G环境下接入网络的架构特征,根据图2所反馈的信息可以发现,在该接入网络架构模式下,通过C-RAN的技术先进性,能够对信息终端与飞蜂窝的数据传输过程进行控制,而这个过程具有强大的信息包容性,不仅可以通过多种复杂结构实现多态化的移动信息识别,还能进一步发挥C-RAN的技术先进性,通过C-RAN与边缘缓存的结合,更好的适应未来技术环境要求。
结论
从本文研究结果可知,基于5G移动通信的接入网络架构具有层次性特征,并且与传统技术相比,该接入网络架构具有更强的包容性,可以适应各种复杂环境下的处理要求,因此值得推广。
参考文献
[1]刘江.8.4G/5G移动通信系统测试关键技术要点[J].数字通信世界,2018(07):46.
[2]李兴.4G移动通信系统的主要特点和关键技术[J].现代工业经济和信息化,2018,8(05):63-64+69.
论文作者:田传广
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签:网络论文; 架构论文; 移动通信论文; 节点论文; 技术论文; 特征论文; 终端论文; 《基层建设》2019年第12期论文;