關(guān)于構(gòu)建節(jié)能型5g移動網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)探討

周波

【摘要】 為了適應(yīng)移動數(shù)據(jù)的海量增長，5g移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。本文對5g移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了介紹，圍繞構(gòu)建節(jié)能型5g移動網(wǎng)絡(luò)的信息中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等八種技術(shù)展開探討。

【關(guān)鍵詞】 節(jié)能 5g移動網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)

前言：5g移動網(wǎng)絡(luò)最早是由日本NTT公司在2001年提出的，它在我國的提出時(shí)間是2012年。5g移動網(wǎng)絡(luò)是面向2020年信息社會服務(wù)的移動通信系統(tǒng)，它是一個(gè)沒有限制的無線通信系統(tǒng)，因此，有人將5g移動網(wǎng)絡(luò)稱為真正的無線世界或者世界級無線網(wǎng)。

一、5g移動網(wǎng)絡(luò)

1.1 5g移動網(wǎng)絡(luò)的定義

作為新一代的移動通信網(wǎng)絡(luò)，5g網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的最高理論值可以達(dá)到數(shù)十Gbit/s，比4g網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度要快數(shù)百倍。5g網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)能、安全可靠、成本低的特點(diǎn)，它主要被用來滿足2020年以后的移動通信需求[1]。

1.2 5g移動網(wǎng)絡(luò)在用戶終端方面的需求

5g移動網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)對象主要是終端用戶。2020年以后，5g移動網(wǎng)絡(luò)要在病疫、自然災(zāi)害等發(fā)生之前提供準(zhǔn)確的應(yīng)急通信服務(wù)。在高速移動的實(shí)體中，如高鐵等，5g移動網(wǎng)絡(luò)要擁有很好的移動性支持，5g移動網(wǎng)絡(luò)更加注重為用戶提供更好的體驗(yàn)。目前能量的利用率越來越高，因此，5g移動網(wǎng)路應(yīng)該支持更低的能量損耗，成為更加節(jié)能的移動通信網(wǎng)絡(luò)。

1.3 5g移動網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景

預(yù)計(jì)在2020年，不同種類的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將會得到大范圍普及。5g移動網(wǎng)絡(luò)支持超清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種應(yīng)用服務(wù)，這種移動交互式應(yīng)用對通信延遲和無線接入寬帶的要求很高。5g移動網(wǎng)絡(luò)具有零延遲、高可靠性、耗能低的特點(diǎn)。

二、構(gòu)建節(jié)能型5g移動網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)

1、信息中心網(wǎng)絡(luò)。信息中心網(wǎng)絡(luò)的信息包括多媒體通信、實(shí)時(shí)媒體流等。信息中心網(wǎng)絡(luò)不再注重維護(hù)目標(biāo)主機(jī)的可連通性，而是更多地注重信息的查找、分發(fā)以及傳遞。信息中心網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)通信模型以信息為中心，它忽略了IP的使用。可以將信息中心網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞過程看成是請求內(nèi)容的匹配過程。傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式是“推”，而信息中心網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式則是“拉”。另外，信息的安全只與信息本身有關(guān)[2]。2、自組織網(wǎng)絡(luò)。自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決的問題主要是網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段的自愈合和自優(yōu)化以及網(wǎng)絡(luò)部署階段的自配置和自規(guī)劃。網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段自優(yōu)化的目的是減少工作量，以達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的效果。網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段自優(yōu)化的方法是通過eNB和UE進(jìn)行測量，在網(wǎng)絡(luò)管理方面進(jìn)行參數(shù)的自優(yōu)化；網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段的自愈合是指系統(tǒng)對故障的排除、對問題的定位以及自動檢測，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段的自愈合能夠大大降低維護(hù)成本，避免對用戶體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量造成影響；網(wǎng)絡(luò)部署階段的自配置是指增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置，自配置具有容易安裝、成本較低等優(yōu)點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)部署階段自規(guī)劃的目的是進(jìn)行動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和執(zhí)行工作，自規(guī)劃要同時(shí)滿足優(yōu)化結(jié)果、擴(kuò)展系統(tǒng)容量等方面的需求[3]。3、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。增加低功率節(jié)點(diǎn)數(shù)量、減小小區(qū)半徑是保證5g移動網(wǎng)絡(luò)流量增長的核心技術(shù)，因此超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是5g移動網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。未來網(wǎng)絡(luò)部署的無線節(jié)點(diǎn)數(shù)量將是現(xiàn)在的10倍以上。部署密集的網(wǎng)絡(luò)使節(jié)點(diǎn)與終端之間的距離變近，同時(shí)，部署密集的網(wǎng)絡(luò)也擴(kuò)展了系統(tǒng)的容量。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)容易出現(xiàn)與現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)不兼容的問題，因此，5g移動網(wǎng)絡(luò)必須要解決干擾問題。在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，部署的密集導(dǎo)致切換更加頻繁，因此需要運(yùn)用新的切換算法。4、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會對5g移動網(wǎng)絡(luò)的用戶訪問和容量起到很好的支撐作用。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中增加新的層次，系統(tǒng)通過對各個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)載情況、連接狀態(tài)以及用戶距離等有關(guān)信息的考慮，將相關(guān)內(nèi)容分發(fā)到距離用戶最近的代理服務(wù)器上，然后由代理服務(wù)器將內(nèi)容發(fā)送給用戶，以此來緩解網(wǎng)絡(luò)的阻塞狀況。這種快速為用戶提供信息的服務(wù)正是內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢。5、軟件定義網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化。軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)是5g移動網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)技術(shù)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)的核心特點(diǎn)是具有可編程性、靈活性以及開放性。軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不會使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度變快，但它會通過基礎(chǔ)設(shè)施的簡化，降低運(yùn)營成本，進(jìn)而提高效率。6、軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)。軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)保留了軟件定義網(wǎng)絡(luò)的核心特點(diǎn)，從邏輯上實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)的集中控制。目前，軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)的工作主要集中在架構(gòu)設(shè)計(jì)上，它的提出為無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展前景[4]。7、M2M通信技術(shù)。M2M通信技術(shù)對5g移動網(wǎng)絡(luò)的意義非常重要，它主要是指機(jī)器對機(jī)器、移動網(wǎng)絡(luò)對機(jī)器以及人對機(jī)器的通信。M2M中存在著許多小信息量數(shù)據(jù)包，這會造成網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率降低。8、情境感知技術(shù)。情境感知技術(shù)可以向用戶及時(shí)、主動、智能地推送信息，它是一個(gè)信息系統(tǒng)，情境感知技術(shù)能夠使5g移動網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)營商策略框架和網(wǎng)絡(luò)約束內(nèi)響應(yīng)相關(guān)需求。

結(jié)論：5g移動網(wǎng)絡(luò)是對移動通信技術(shù)的革命性創(chuàng)新，它的節(jié)能性、成本低、安全可靠的特點(diǎn)更好地滿足了人們的要求，為人們帶來前所未有的完美體驗(yàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]. 以用戶體驗(yàn)為中心 構(gòu)建創(chuàng)新融合的5G網(wǎng)絡(luò)——中興通訊面向5G移動通信技術(shù)白皮書[J]. 通信世界，2014，19：31.

[2]王新玲. 面向5G移動網(wǎng)絡(luò)綠色通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D].電子科技大學(xué)，2015.