5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)型與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃新體系

楊帆 鞠雪峰 張樂

摘要： 在經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代，科技水平不斷提高，在當(dāng)今信息時代和經(jīng)濟全球化的背景下我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是移動通信技術(shù)正在發(fā)展并取得重大突破。逐漸從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)大國，移動通信技術(shù)也發(fā)生了重大變化。本文討論了5G移動網(wǎng)絡(luò)這種新興技術(shù)，與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相關(guān)的技術(shù)以及新5G技術(shù)框架內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：5G;網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：新體系

前言

如今，4G被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活，為人們的日常生活帶來極大的舒適，未來幾年，物聯(lián)網(wǎng)將在大眾的日常生活中普及。這為5G的廣泛應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。但是，人們現(xiàn)在對5G的廣泛應(yīng)用有些擔(dān)憂，其中包括覆蓋范圍的限制，發(fā)射裝置較之前不再小巧，成本同樣成為很大的約束，更有甚者對5G的輻射作用也產(chǎn)生質(zhì)疑。在5G推廣的過程中，需要解決的問題越來越多。

一、5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的必然性及發(fā)展特點

近年來，移動行業(yè)發(fā)展迅速，4G網(wǎng)絡(luò)的使用數(shù)量目前已達(dá)到峰值，用戶基數(shù)巨大，用戶業(yè)務(wù)需求日益增長，為了改善用戶體驗，兼顧且順應(yīng)移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，第五代移動通訊網(wǎng)絡(luò)的快速商業(yè)化推廣迫在眉睫，移動、聯(lián)通、電信等國內(nèi)移動運營商已經(jīng)在中國多個一線城市成功運營了5G移動業(yè)務(wù)，眾多大型國際通信公司也已經(jīng)推出多款支持5G的移動網(wǎng)絡(luò)終端通信芯片，國內(nèi)各大手機硬件廠商也已經(jīng)推出了支持5G的智能手機。如今，5G移動網(wǎng)絡(luò)的全面組網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)不遠(yuǎn)了。為了更好地利用5G移動網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)性能，節(jié)約5G移動部署網(wǎng)絡(luò)成本，我們首先應(yīng)該根據(jù)4G移動網(wǎng)絡(luò)的一些實踐經(jīng)驗和應(yīng)用參數(shù)以及5G移動網(wǎng)絡(luò)的性能特點和應(yīng)用需求，提前進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計優(yōu)化關(guān)于5G的移動網(wǎng)絡(luò)。

與4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有更穩(wěn)定的通信頻率、更快的傳輸效率和更好的完善性。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加注重用戶體驗。因此，更快的傳輸效率是5G的一個重要亮點。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在更寬的信號覆蓋范圍和更高的系統(tǒng)信息連續(xù)性的基礎(chǔ)上，更好實現(xiàn)點對點的信號覆蓋，使5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠更快更好地作用于人們的工作和生活。高度的靈活性也是5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要亮點之一，運營商可以快速及時地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)資源，并根據(jù)動態(tài)流量變化進(jìn)行相應(yīng)的分配，這也可以顯著提高資源利用率并降低成本。

二、5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)型

1、網(wǎng)絡(luò)部署場景

在使用網(wǎng)絡(luò)場景時，要明確區(qū)分內(nèi)部場景和外部場景。在使用室內(nèi)場景時，大多數(shù)室外用戶通過連接安裝在一個室外天線網(wǎng)絡(luò)中的AP來進(jìn)行室外短距離無線通信。室外無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景的廣泛使用必須通過一個MIMO基站和分布式室外天線等來實現(xiàn)。通過玻璃纖維和基站實現(xiàn)，并且大多數(shù)分布式天線是互連的。

2、核心網(wǎng)的設(shè)計

5G移動網(wǎng)絡(luò)主要是由NFV和SDN驅(qū)動的核心網(wǎng)絡(luò)改造，其特點是：采用一種新的設(shè)計方式用來創(chuàng)建基于虛擬網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，即NFV，作為SDN的一種附加基礎(chǔ)技術(shù)，在處理邏輯和計算物理的軟硬件之間進(jìn)行分離。控制和傳輸是分開開發(fā)的。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常將控制和轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)合起來。

四、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃新體系

1、借助5G傳輸優(yōu)勢去衍生網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃新技術(shù)

5G傳輸高清視頻是一種高速傳輸視頻的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也可能是一種基于下一代高清視頻傳輸?shù)募夹g(shù)。而在理想的視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸情況下，其最大高清網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸速度可以達(dá)到在1s內(nèi)同時在線下完任何一部作品甚至同時下載多部高清網(wǎng)絡(luò)視頻，這遠(yuǎn)不是4G視頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所能做到并實現(xiàn)的，同時這也就意味著這種視頻高速傳輸技術(shù)必將具有更廣闊的發(fā)展空間以及應(yīng)用前景。例如，我們希望通過一個移動智能終端與所有智能手機用戶可以同時在線分享一部網(wǎng)絡(luò)電影，同時電影還需要滿足高質(zhì)量的畫質(zhì)，以獲得更好的視覺體驗，這就只有5G的視頻傳輸技術(shù)才能達(dá)到這一苛刻的條件。目前，5G的網(wǎng)絡(luò)在28Ghz速率頻段，滿足1G/bps的平均數(shù)據(jù)傳輸速率就已基本達(dá)到了可以同時滿足大多數(shù)機器在線上傳和同時下載數(shù)據(jù)要求的最高水平。

2、5G的應(yīng)用場景和基本要求

5G的關(guān)鍵應(yīng)用能力將比以前更加豐富，主要體現(xiàn)在提升用戶移動體驗轉(zhuǎn)化率、連接網(wǎng)絡(luò)密度、點到端延遲和用戶移動性上，但隨著人機合一概念的發(fā)展，只爭取高傳輸速率的想法在過去已經(jīng)改變。現(xiàn)在普遍認(rèn)為產(chǎn)品的用戶體驗是最重要的產(chǎn)品性能指標(biāo)，因為它通常決定了客戶對新鮮產(chǎn)品的接受度。在用戶測試過程中，速度最少應(yīng)達(dá)到1G/bps。此外，5G通信技術(shù)的進(jìn)步也必將會產(chǎn)生新的無線技術(shù)，大型頻譜天線接入陣列、全方位頻譜天線接入、超密集天線組網(wǎng)、新的無線網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)和新的無線多址頻譜接入天線技術(shù)都將是5G的主要無線端技術(shù)發(fā)展方向。

3、5G超密集組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

如今，隨著技術(shù)的更新?lián)Q代5G基站的檢測半徑大面積減小，伴隨需求得增加則必然基站密度會增加，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜多變，原有的通信方式已不能滿足基本需求和快速發(fā)展。我們只有使用適當(dāng)?shù)氖侄危柚髷?shù)據(jù)分析進(jìn)行復(fù)雜的模擬，最終達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)值。同時，在規(guī)劃實驗和模擬場景時，內(nèi)部和外部信號之間的差異可用于滿足用戶未來精確定位的需要，也可用于準(zhǔn)確定位網(wǎng)絡(luò)中的問題區(qū)域。

結(jié)束語

隨著現(xiàn)代社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，數(shù)字化社會，數(shù)字化經(jīng)濟推進(jìn)過程中，移動通信已經(jīng)成長為當(dāng)前獲取信息的重要方式，人們對各種信息的傳輸需求越來越大，因此現(xiàn)在人們正在不斷努力提高移動通信的傳輸速度和通信質(zhì)量。雖然現(xiàn)階段4G移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)基本得到普及和覆蓋，但它逐漸變得無法滿足現(xiàn)代人們的實際應(yīng)用需求。因此，5G技術(shù)成為現(xiàn)在更可靠，延遲更小，能夠更好的滿足人類需求的通訊技術(shù)，同時也為工業(yè)數(shù)字化賦能提供了重要抓手。

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