關于構建節能型5g移動網絡的技術探討

周波

【摘要】 為了適應移動數據的海量增長，5g移動網絡應運而生。本文對5g移動網絡進行了介紹，圍繞構建節能型5g移動網絡的信息中心網絡技術、自組織網絡技術、超密集異構網絡技術、內容分發網絡技術以及軟件定義網絡技術等八種技術展開探討。

【關鍵詞】 節能 5g移動網絡 技術

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

一、5g移動網絡

1.1 5g移動網絡的定義

作為新一代的移動通信網絡，5g網絡傳輸速度的最高理論值可以達到數十Gbit/s，比4g網絡的傳輸速度要快數百倍。5g網絡具有節能、安全可靠、成本低的特點，它主要被用來滿足2020年以后的移動通信需求[1]。

1.2 5g移動網絡在用戶終端方面的需求

5g移動網絡的服務對象主要是終端用戶。2020年以后，5g移動網絡要在病疫、自然災害等發生之前提供準確的應急通信服務。在高速移動的實體中，如高鐵等，5g移動網絡要擁有很好的移動性支持，5g移動網絡更加注重為用戶提供更好的體驗。目前能量的利用率越來越高，因此，5g移動網路應該支持更低的能量損耗，成為更加節能的移動通信網絡。

1.3 5g移動網絡的應用前景

預計在2020年，不同種類的物聯網應用將會得到大范圍普及。5g移動網絡支持超清視頻、虛擬現實等多種應用服務，這種移動交互式應用對通信延遲和無線接入寬帶的要求很高。5g移動網絡具有零延遲、高可靠性、耗能低的特點。

二、構建節能型5g移動網絡的技術

1、信息中心網絡。信息中心網絡的信息包括多媒體通信、實時媒體流等。信息中心網絡不再注重維護目標主機的可連通性，而是更多地注重信息的查找、分發以及傳遞。信息中心網絡的網絡通信模型以信息為中心，它忽略了IP的使用。可以將信息中心網絡的信息傳遞過程看成是請求內容的匹配過程。傳統IP網絡的傳輸方式是“推”，而信息中心網絡的傳輸方式則是“拉”。另外，信息的安全只與信息本身有關[2]。2、自組織網絡。自組織網絡技術解決的問題主要是網絡維護階段的自愈合和自優化以及網絡部署階段的自配置和自規劃。網絡維護階段自優化的目的是減少工作量，以達到提升網絡性能和網絡質量的效果。網絡維護階段自優化的方法是通過eNB和UE進行測量，在網絡管理方面進行參數的自優化；網絡維護階段的自愈合是指系統對故障的排除、對問題的定位以及自動檢測，網絡維護階段的自愈合能夠大大降低維護成本，避免對用戶體驗和網絡質量造成影響；網絡部署階段的自配置是指增加網絡節點配置，自配置具有容易安裝、成本較低等優點；網絡部署階段自規劃的目的是進行動態的網絡規劃和執行工作，自規劃要同時滿足優化結果、擴展系統容量等方面的需求[3]。3、超密集異構網絡。增加低功率節點數量、減小小區半徑是保證5g移動網絡流量增長的核心技術，因此超密集異構網絡技術是5g移動網絡中的關鍵技術之一。未來網絡部署的無線節點數量將是現在的10倍以上。部署密集的網絡使節點與終端之間的距離變近，同時，部署密集的網絡也擴展了系統的容量。超密集異構網絡容易出現與現有移動通信系統不兼容的問題，因此，5g移動網絡必須要解決干擾問題。在超密集異構網絡中，部署的密集導致切換更加頻繁，因此需要運用新的切換算法。4、內容分發網絡。內容分發網絡技術會對5g移動網絡的用戶訪問和容量起到很好的支撐作用。內容分發網絡技術會在傳統的網絡中增加新的層次，系統通過對各個節點負載情況、連接狀態以及用戶距離等有關信息的考慮，將相關內容分發到距離用戶最近的代理服務器上，然后由代理服務器將內容發送給用戶，以此來緩解網絡的阻塞狀況。這種快速為用戶提供信息的服務正是內容分發網絡技術的優勢。5、軟件定義網絡/網絡功能虛擬化。軟件定義網絡技術和網絡功能虛擬化技術是5g移動網絡的基礎技術。軟件定義網絡的核心特點是具有可編程性、靈活性以及開放性。軟件定義網絡技術不會使網絡運行速度變快，但它會通過基礎設施的簡化，降低運營成本，進而提高效率。6、軟件定義無線網絡。軟件定義無線網絡保留了軟件定義網絡的核心特點，從邏輯上實現了對網絡的集中控制。目前，軟件定義無線網絡的工作主要集中在架構設計上，它的提出為無線網絡領域帶來了新的發展前景[4]。7、M2M通信技術。M2M通信技術對5g移動網絡的意義非常重要，它主要是指機器對機器、移動網絡對機器以及人對機器的通信。M2M中存在著許多小信息量數據包，這會造成網絡的傳輸速率降低。8、情境感知技術。情境感知技術可以向用戶及時、主動、智能地推送信息，它是一個信息系統，情境感知技術能夠使5g移動網絡在運營商策略框架和網絡約束內響應相關需求。

結論：5g移動網絡是對移動通信技術的革命性創新，它的節能性、成本低、安全可靠的特點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。

參 考 文 獻

[1]. 以用戶體驗為中心 構建創新融合的5G網絡——中興通訊面向5G移動通信技術白皮書[J]. 通信世界，2014，19：31.

[2]王新玲. 面向5G移動網絡綠色通信關鍵技術研究[D].電子科技大學，2015.