MEC系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)在5G通信中的應(yīng)用

摘 要：5G移動(dòng)通信也就是第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)，其作為當(dāng)前移動(dòng)通信發(fā)展的主流，相對于以往的移動(dòng)通信技術(shù)具備較為明顯的優(yōu)勢。MEC（移動(dòng)邊緣計(jì)算）技術(shù)是5G網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)服務(wù)能力提升的重要手段。MEC系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升對終端用戶高時(shí)效性需求的處理能力，降低端到端的時(shí)延，同時(shí)還能夠更好地解決移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量瓶頸問題。基于此，本文對5G通信以及MEC關(guān)鍵技術(shù)展開分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：5G通信；MEC系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-8883（2020）02-0240-01

5G移動(dòng)通信可以更好地實(shí)現(xiàn)頻譜利用率的提升，進(jìn)而也就可以在確保通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上，保障通信傳輸速度更快，滿足當(dāng)前人們越來越高的通信要求。為了更好地優(yōu)化提升5G移動(dòng)通信的應(yīng)用效果，必然需要切實(shí)圍繞各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，同時(shí)明確未來發(fā)展趨勢，促使移動(dòng)通信系統(tǒng)具備更強(qiáng)的應(yīng)用效益。

一、5G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)

（一）同時(shí)同頻全雙工技術(shù)

在5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行中，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)是比較核心的一項(xiàng)技術(shù)手段，其主要就是為了較好地提升頻譜效率，優(yōu)化通信傳輸速度。在以往的移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)行中，往往難以形成較為理想的同一信道雙向通信效果，進(jìn)而不僅帶來了較為嚴(yán)重的無線資源浪費(fèi)問題，還限制了移動(dòng)通信效率。基于此，借助同時(shí)同頻全雙工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制也就顯得極為必要。我們應(yīng)該切實(shí)實(shí)現(xiàn)同一信道的優(yōu)化，促使其可以在接收信號以及發(fā)送信號方面同時(shí)進(jìn)行，如此也就能夠表現(xiàn)出更強(qiáng)的信息傳遞效果。在以往的通信傳輸過程中，如果同時(shí)進(jìn)行信號的發(fā)射和接收，則很容易形成較為明顯的相互干擾，進(jìn)而對信號質(zhì)量產(chǎn)生威脅，只有解決了該類問題，才能夠較好地實(shí)現(xiàn)同時(shí)同頻全雙工技術(shù)的有效應(yīng)用。[1]

（二）密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

對于5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化而言，密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用同樣也是關(guān)鍵技術(shù)之一。這種密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用同樣也可以更好地優(yōu)化移動(dòng)通信速度，有助于解決5G網(wǎng)絡(luò)在布置中存在的覆蓋范圍小的問題。因?yàn)?G移動(dòng)通信的應(yīng)用主要借助多種無線接入處理方式，所以在實(shí)際應(yīng)用中必然也就難以取得較為理想的大范圍覆蓋效果。因此，密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用也就顯得極為必要，需要確保天線的外部設(shè)置較為合理，更好地優(yōu)化系統(tǒng)容量，為移動(dòng)通信提供可靠支持。另外，對于密集網(wǎng)絡(luò)的有效設(shè)置往往還需要關(guān)注各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況，避免節(jié)點(diǎn)之間形成較為嚴(yán)重的干擾和沖突，應(yīng)該切實(shí)提升相互協(xié)作能力。[2]對于超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行布置往往還需要重點(diǎn)關(guān)注整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化發(fā)展，促使相應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信能夠更為便捷高效，明顯縮短了節(jié)點(diǎn)和終端的距離；進(jìn)而促使通信更為高效，也不會(huì)形成較為明顯的資源消耗問題，符合當(dāng)前5G移動(dòng)通信的傳輸要求。

（三）多天線傳輸技術(shù)

在5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行中，借助多天線傳輸技術(shù)同樣也可以體現(xiàn)出較強(qiáng)的積極作用。這種多天線傳輸技術(shù)的應(yīng)用主要就是為了促使天線的布置較為合理適宜，能夠符合5G移動(dòng)通信的要求。該技術(shù)的應(yīng)用主要借助有源天線予以合理布置，促使相應(yīng)天線的覆蓋能力得到強(qiáng)化，并且還可以通過適宜的列陣處理，優(yōu)化能源應(yīng)用效果。這種多天線傳輸技術(shù)的應(yīng)用能夠較好地取得多發(fā)多收效果，利用多個(gè)天線進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，達(dá)到更為理想的空間資源利用效果。如此也就必然可以更好地優(yōu)化頻譜資源應(yīng)用效果，對于天線發(fā)射功率形成優(yōu)化效果，增加信道容量，最終在保障傳輸效率的基礎(chǔ)上，還可以更好地實(shí)現(xiàn)對抗干擾能力的優(yōu)化。結(jié)合這種有源天線陣列的有效應(yīng)用，需要從數(shù)量入手進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，一般最多可以設(shè)置為128根。這一新的天線布置可以實(shí)現(xiàn)3D天線運(yùn)行效果，進(jìn)而也就必然可以更好地優(yōu)化移動(dòng)通信效果。[3]

（四）新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)

在5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的構(gòu)建中，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)入手進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化同樣也是比較重要的基本技術(shù)手段。這種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用主要就是為了更好地實(shí)現(xiàn)原有延時(shí)問題的解決，促使通信效果更為理想，并且還能夠在經(jīng)濟(jì)層面具備明顯優(yōu)勢。比如，對C-RAN接入網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)用就能夠表現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)勢，可以更好地促使相應(yīng)5G移動(dòng)通信的運(yùn)行高效適宜，便于集中化處理，在協(xié)作方面同樣也具備明顯優(yōu)勢，最終明顯提高頻譜效率，有效確保移動(dòng)通信質(zhì)量。此外，動(dòng)態(tài)智能化組網(wǎng)也應(yīng)該予以高度重視，以便更進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用效果，更好地實(shí)現(xiàn)成本以及效率的優(yōu)化。

（五）設(shè)備間直接通信技術(shù)

在原有移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行中，其往往很難實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的直接通信處理，需要借助必要的中間載體，如此也就必然會(huì)嚴(yán)重影響移動(dòng)通信的效率。基于此，在5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行中，設(shè)備之間的直接通信成為現(xiàn)實(shí)。借助設(shè)備間直接通信技術(shù)的應(yīng)用，可以更好地優(yōu)化傳輸速度，同時(shí)減少不必要的內(nèi)存占用。當(dāng)然，這種設(shè)備間直接通信技術(shù)的有效應(yīng)用還可以較好地實(shí)現(xiàn)對能耗損失的有效控制，達(dá)到更為理想的經(jīng)濟(jì)效益。

二、MEC系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）計(jì)算卸載技術(shù)

計(jì)算卸載技術(shù)是MEC系統(tǒng)進(jìn)行終端實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)處理的重要方式與途徑。所謂計(jì)算卸載，指的就是把移動(dòng)設(shè)備的部分計(jì)算功能遷移到MEC服務(wù)器上，主要涉及決策、執(zhí)行以及結(jié)果回傳等。其中，卸載決策是指某項(xiàng)計(jì)算任務(wù)應(yīng)該如何進(jìn)行高效卸載，是計(jì)算卸載的理論基礎(chǔ)。卸載執(zhí)行是如何將計(jì)算能力在MEC 服務(wù)器和終端進(jìn)行劃分，是計(jì)算卸載的核心。結(jié)果回傳是將計(jì)算任務(wù)處理結(jié)果下發(fā)給終端用戶，是計(jì)算卸載最終實(shí)現(xiàn)并完成的關(guān)鍵。

（二）無線緩存技術(shù)

無線數(shù)據(jù)緩存技術(shù)是實(shí)現(xiàn)MEC數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)本地化的主要途徑。無線數(shù)據(jù)緩存技術(shù)的基本原理是，將相關(guān)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)提前緩存在MEC 服務(wù)器的邊緣存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上，使得終端用戶在單跳距離范圍內(nèi)即可以獲得所需要的數(shù)據(jù)。

（三）基于SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）的本地分流技術(shù)

基于SDN 的本地分流技術(shù)是MEC 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息交互高效化的有效措施。基于SDN 的本地分流技術(shù)的核心思想為：首先，SDN 控制器從本地或者從策略服務(wù)器獲取預(yù)先設(shè)置的分流策略；其次，SDN控制器能夠依據(jù)數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的情況進(jìn)行合理的分流；最后，分流網(wǎng)關(guān)再依據(jù)分流規(guī)則流表對數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)最終的分流。與以往的分流技術(shù)相比，基于SDN 的本地分流技術(shù)可以按照移動(dòng)端用戶的具體需要以及MEC系統(tǒng)的部署狀況，來對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)分流和處理，從而進(jìn)一步縮短網(wǎng)絡(luò)對終端的響應(yīng)時(shí)限，確保移動(dòng)端用戶數(shù)據(jù)流的連續(xù)性。與此同時(shí)，這樣還有效降低了核心網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的壓力，較好地保障了終端用戶的服務(wù)體驗(yàn)。

三、結(jié)語

在未來5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)展中，其相對于原有的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，確實(shí)表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢，整體運(yùn)行效率更為突出，作用價(jià)值表現(xiàn)在多個(gè)方面。例如，5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行可以體現(xiàn)出更強(qiáng)的智能化效果，尤其是在系統(tǒng)運(yùn)行的吞吐率方面，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化控制，最終有助于移動(dòng)通信效果的增強(qiáng)。5G移動(dòng)通信在無線通信傳輸效率方面同樣也表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢，不僅具備較高的傳輸效率，整體信息傳輸質(zhì)量也能夠得到較好的保障。從無線通信頻率資源的應(yīng)用來看，5G移動(dòng)通信同樣也存在明顯優(yōu)勢效果，體現(xiàn)更強(qiáng)的高效性和節(jié)能經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。作為5G的主要技術(shù)之一，MEC在網(wǎng)絡(luò)的末端，通過在網(wǎng)絡(luò)的邊緣使用計(jì)算、存儲(chǔ)和通信功能的服務(wù)平臺，在較短的距離內(nèi)提供比具有較低的延遲和更高帶寬的數(shù)據(jù)服務(wù)。本文詳細(xì)闡述了MEC與現(xiàn)有的研究組合，MEC的架構(gòu)、主要技術(shù)、重要應(yīng)用，并總結(jié)了MEC所面臨的研究課題。移動(dòng)邊緣計(jì)算可以預(yù)測為5G和將來的移動(dòng)通信系統(tǒng)的不可或缺的部分。

參考文獻(xiàn)：

[1] 尹東明. MEC構(gòu)建面向5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的邊緣云[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2016（11）：43-46.

[2] 呂華章，王友祥，唐雄燕.面向5G MEC邊緣云的CDN下沉方案[J].移動(dòng)通信，2019，43（01）：26-34.

[3] 張建敏，謝偉良，楊峰義，武洲云. 5GMEC融合架構(gòu)及部署策略[J].電信科學(xué)，2018，34（4）：109-117.

作者簡介：王麗麗（1988—），女，青海人，碩士研究生，中級職稱，研究方向：計(jì)算機(jī)信息與技術(shù)和社會(huì)科學(xué)。