5G和通信工程管理探究

張磊

河南省通信建設監理有限公司 河南 鄭州 450000

引言

5G技術是一種新興的移動通信技術，它的發展是為了更好地滿足當前人們在各類工作中對于網絡的需求，以及人們對于當前用戶體驗存在不滿的背景下應運而生的，接下來我們就來具體了解一下5G技術的發展背景。

1 平臺建設需求

根據電力業務對信息通信網絡的需求，構建創新人才培養實踐平臺，利用高性能服務器和通信網絡設備，結合軟件建模方法，在虛實結合思想指導下實現對信息通信網絡中信息采集、接入、傳輸、通信業務、數據分析處理等內容的在校與遠程實訓。學生通過該實驗平臺可全面認識現代信息通信網絡的運行環境及業務開展，并且可以通過各種通信設備調試、電力通信業務模擬、故障分析、信息處理等實訓過程，達到實踐能力和創新能力的全面提高。虛擬仿真平臺支持電力業務典型場景的信息采集、通信網絡傳輸和分析處理，包括電力保護業務、海量接入業務、異構組網傳輸等，以滿足高可靠、低時延等性能要求。能夠模擬典型電力場景傳感器數據產生，作為網絡傳輸的數據業務。體現虛實結合思想，在真實場景數據基礎上運行虛擬仿真軟件，支持實驗室和遠程訪問與操作實驗。具有完善的學生實驗測試系統和教師后臺管理備課系統[1]。

2 新一代城域網網絡架構演進方案

新一代城域網將采用全新的網絡架構，實現固移業務綜合承載，網絡高度扁平化，網絡內部流量無阻塞高速轉發；實現網絡/云/IDC/CDN深度耦合，增強云網一體化；實現網絡運維自動化，網絡智能化，實現網絡自治管理。新一代城域網以POD（PointofDelivery）為單位進行建設，按照用戶數、流量規模劃分地理業務區域，規劃網POD數量和建設規模。POD根據功能和用途不同分為網POD和云POD。網POD主要承載公眾用戶、政企用戶以及4G/5G無線業務，云POD主要承載虛擬網元功能。在城域網中部署兩臺高端路由器設備作為CR，上聯至骨干網，負責出城域網的流量轉發和跨POD之間流量的轉發。POD間E2E業務由管控系統打通；多個POD同屬城域網路由域、管理域和SR域。網POD網絡采用標準的Spine-Leaf組網，實現Fabric化網絡架構。Spine部署兩臺/多臺匯聚交換機，上聯至CR設備，用于匯聚和中轉城域網內流量；Leaf部署TOR交換機，作為業務的邊界更加貼近用戶，各類用戶/終端就近接入Leaf節點。網絡中部署SRv6/EVPN協議，部署FlexE硬切片，公眾業務、政企業務、5G業務等根據各自特點使用overlay和underlay混合承載。通常一個POD中Leaf/TOR節點數<1000，通過多POD擴展構建大規模網絡，同時降低管控面復雜性。云POD網絡采用Spine-Leaf組網架構，VxLANGW部署兩臺高端路由器，支持雙活，作為云POD的出口上聯至CR；Spine節點部署兩臺/多臺匯聚交換機，雙上行至VxLANGW，實現云內流量的高速轉發；Leaf節點部署多對TOR交換機，采用堆疊/MCLAG方式，接入虛擬化服務器、裸金屬服務器、容器等各類負載設備；各類VNF加載在虛擬服務器上，通過Leaf節點接入網絡中；網絡中部署控制器系統，采用VxLAN/EVPN/Open Flow協議實現網絡集中控制和管理[2]。

3 大規模MlMO通信技術

近來，一種新穎的網絡架構——大規模MIMO通信網絡，它可以顯著提高頻譜效率，同時又可以降低硬件實現的復雜性，在通信領域得到廣泛關注與研究。MIMO通信是將發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線，使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實現多發多收，在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下，可以成倍的提高系統信道容量，顯示出明顯的優勢、被視為下一代移動通信的核心技術。大規模MIMO通信技術應用在理論研究中仍有一些問題需要解決，其預期的性能優勢和特性也越來越多，并且得到學術界的肯定。隨著對大規模MIMO核心問題的不斷解決，我們有理由相信大規模MIMO技術將在新一代無線通信系統中發揮更大、更廣泛的作用。

4 綠色通信技術

當前通信技術在社會各領域中的應用越來越廣泛，這也使得其在發展過程中涌現出越來越多的問題，相關統計表明通信技術在應用過程中所造成的能耗逐年增加，而這對可持續發展造成一定威脅。伴隨著近些年通信技術的推廣應用，社會各領域對信息技術的傳播速度要求越來越高，即便是號稱零距離的5G通信系統也難以滿足1000次通信系統的目標。受信號質量高低影響，能耗情況和能源利用效率不盡相同，在較低轉移條件下可以使能源效率達到最佳。除此之外，通信系統在運作過程中可以有效權衡通信和框架，當前我國所研發的無線通信技術已基本達到解決能源效率問題的目標，例如在一個多用戶系統中可以借助大規模MIMO系統來實現資源最優化。在未來的發展中，相關部門要提高對能耗問題的重視程度，存在大規模能源消耗弊端的通信系統將無法成為推廣使用的系統，這就需要采取合理的措施并注重分析其能源消耗參數，以此來妥善解決通信系統存在的能源消耗問題，這對于推動通信系統實現向好發展而言具有積極意義。

5 結束語

隨著當前社會經濟水平的不斷提升，4G通信技術已經很難滿足當前用戶和網絡系統的需求，因而5G技術的開發應用對于保障社會的進步發展具有很大的推動作用。但是5G技術現在仍然處于初始階段，很多方面仍然有待完善，因而對于5G通信技術中應用的相關技術手段，我們一定要不斷研究與完善。盡可能保證在低能源消耗的基礎上，為群眾提供良好的服務質量。