未來移動通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)及關(guān)鍵技術(shù)探究

時間:2022-10-17 05:29:09

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未來移動通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)及關(guān)鍵技術(shù)探究

[摘要]未來移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展備受相關(guān)人員關(guān)注,隨著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新,移動通信技術(shù)得到了前所未有發(fā)展,為進(jìn)一步提高認(rèn)識,本文基于有效工作實踐,充分研究了移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)及其關(guān)鍵技術(shù),希望分析能夠為相關(guān)技術(shù)發(fā)展提供保障。

[關(guān)鍵詞]未來移動通信網(wǎng)絡(luò);架構(gòu)演進(jìn);關(guān)鍵技術(shù)

移動網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展和大規(guī)模部署,使得網(wǎng)絡(luò)性能得到了極大的提升,但隨著未來用戶需求的激增和新興業(yè)務(wù)的發(fā)展,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)僵化的體系架構(gòu)難以滿足未來極致的業(yè)務(wù)體驗和多樣化場景。所以,下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)的需求、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)等成為了業(yè)界的研究焦點。下面具體分析:

1未來移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)展趨勢

4G時代已經(jīng)過去,5G技術(shù)時代到來。隨著相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)白皮書的出臺,網(wǎng)絡(luò)發(fā)展朝向新趨勢升級。未來網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)其發(fā)展方向明確,向更高級化、便捷化、迅速化、安全化發(fā)展。其對發(fā)展環(huán)境需求更高,需要網(wǎng)絡(luò)編排更靈活、網(wǎng)絡(luò)性能更優(yōu)質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)感知更智能、決策更精準(zhǔn),因此未來移動通信網(wǎng)絡(luò)需友好、安全、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)移動通信技術(shù)的發(fā)展始終以用戶對象為核心,以為用戶提供符合其要求的服務(wù)為準(zhǔn)則。因此其發(fā)展?jié)M足用戶的全新體驗要求,將提供更高速率的接入模式、更低的時延、更可靠的性能。同時未來移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢,將滿足高移動性、高連接數(shù)據(jù)密度、高流量密度的使用接入要求,不斷提升網(wǎng)絡(luò)使用效能、降低網(wǎng)絡(luò)使用成本、提升網(wǎng)絡(luò)使用效率。同時根據(jù)相關(guān)檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計,網(wǎng)絡(luò)移動通信的發(fā)展需要強(qiáng)大的、完善的、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建支持,需要有即插即用的自組織網(wǎng)、網(wǎng)側(cè)基站,及易于維護(hù)與部署的量入化拓?fù)?。除此之外,需要進(jìn)一步重構(gòu)、簡化核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)絡(luò)功能,提升網(wǎng)絡(luò)控制功能的高效性,提升網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)功能的靈活性。未來網(wǎng)絡(luò)移動技術(shù)的發(fā)展將定位更加準(zhǔn)確、對用戶的喜好掌握更佳精確、網(wǎng)絡(luò)信息感知更具實時性、網(wǎng)絡(luò)終端分析能力更具高效,因此必要提升其智能感知分析能力,進(jìn)而提升其決策果斷性、方案有效性,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運營自動化、網(wǎng)絡(luò)部署功能精細(xì)化。移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以為用戶提供高質(zhì)服務(wù)為原則,因此其在保證網(wǎng)絡(luò)友好、開放運行的同時保證用戶的安全性,由此可見,其發(fā)展方向一方面為新產(chǎn)業(yè)提供更好的發(fā)展平臺,實現(xiàn)垂直行業(yè)的友好互動與定制服務(wù),另一方面,將為使用者構(gòu)建更加安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,及完善的網(wǎng)絡(luò)保障技術(shù),充分保護(hù)用戶的隱私,保證在全新的網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境中,網(wǎng)絡(luò)運行安全可靠,實現(xiàn)更高的服務(wù)價值。

2未來移動通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)

2.1未來移動通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)與功能

未來移動通信網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)架的形成需要以SDN/NFV為基礎(chǔ)構(gòu)建虛擬化網(wǎng)絡(luò)平臺,利用信息感知技術(shù)實現(xiàn)可編程化、網(wǎng)絡(luò)智能化,為多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的靈活部署提供信息支持,并以此為中心提供各項信息服務(wù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。未來移動通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),在NFV支持下,解耦軟件硬件,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能向硬件平臺的標(biāo)準(zhǔn)化遷移,進(jìn)而構(gòu)建虛擬化平臺。由此可見,其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為垂直方向上自上而下的體系,其以業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)設(shè)施、虛擬化資源為統(tǒng)一的底層系統(tǒng),實現(xiàn)對運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的控制,強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容,促進(jìn)升級改造、同時實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一管理、分配、部署與監(jiān)控,實現(xiàn)對傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)的虛擬化網(wǎng)絡(luò)管理,保證以負(fù)載為基礎(chǔ)合理擴(kuò)容或縮容虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在水平方向上,通過運維管理域統(tǒng)一編排與管理基礎(chǔ)設(shè)施、虛擬化資源、業(yè)務(wù)網(wǎng)路域等內(nèi)容,實現(xiàn)業(yè)務(wù)的分解化,降低網(wǎng)路運維難度、減少網(wǎng)絡(luò)部署復(fù)雜度。在SDN的控制下,未來移動通信網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)網(wǎng)路域進(jìn)行分離控制,分別為控制平面、用戶平面,實現(xiàn)集中部署控制面、靈活部署用戶面,提升業(yè)務(wù)操作的集中性、靈活性、高效性。促進(jìn)編程準(zhǔn)確高效、轉(zhuǎn)發(fā)控制精準(zhǔn)且集中。同時為第三方應(yīng)用提供便捷性接口,為新型服務(wù)提供商提供專用的所需網(wǎng)絡(luò)切片,進(jìn)而緩解網(wǎng)絡(luò)單一框架運行模式存在的問題。未來移動通信網(wǎng)絡(luò)以智能感知系統(tǒng)為基礎(chǔ)編排部署平面控制功能,通過信息感知技術(shù)實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)功能的檢測控制,進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)智能感知能力,促進(jìn)決策能力的全面升級。

2.2基于FBMC的信息傳播

在無線通信系統(tǒng)中,憑借高頻譜效率、對抗徑衰落、實現(xiàn)難度低等特點,OFDM技術(shù)被大范圍應(yīng)用,但此技術(shù)在應(yīng)用過程中仍存在一定需要完善的特點,如各子載波需要以同帶寬確定同步操作,而各子載波之間的正交性則使其難以靈活應(yīng)用頻譜等。此時,以合成濾波器組、分析濾波器組為并行成員的濾波器應(yīng)用而生,有效解決了上述問題,。通過調(diào)制濾波器使各個成員濾波器符合載波調(diào)制要求。FBMC技術(shù)應(yīng)用的過程中,可調(diào)整原型濾波器的沖擊響應(yīng)、設(shè)計滿足實際的頻率響應(yīng),促使各載波不受正交限制的,不必再應(yīng)用循環(huán)前綴,可合理設(shè)置各子載波帶寬、控制各子載波的交疊程度的,調(diào)控相鄰子載波間的干擾程度,可提升零散頻譜資源的利用率。同時,不許完全同步的各子載波,可在各載波資源頻率上單獨估計信道、單獨檢測等,有利于難以實現(xiàn)同步的用戶進(jìn)行彼此間實現(xiàn)上行鏈路。但是在應(yīng)用過程中應(yīng)注意,載波之間的不正交導(dǎo)致信息頻率間存在干擾,利用非矩形波形時,存在時域干擾符號等,此類問題需要利用其他技術(shù)進(jìn)行消除。

2.3基于SDN技術(shù)的發(fā)展方向

在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)框架構(gòu)建中,轉(zhuǎn)發(fā)與控制系統(tǒng)往往是集合在一起的,必須在本地完成封閉式網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)與控制,操作系統(tǒng)復(fù)雜、創(chuàng)新難、因此為了有效解決此類問題,SDN技術(shù)應(yīng)用而生。在SDN中,可實現(xiàn)不同系統(tǒng)分層控制,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過控制層與基礎(chǔ)設(shè)施層網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的交互相接得已控制。隨著技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新,接口發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化、關(guān)鍵技術(shù)研究創(chuàng)新化、解決方案針對化,使得網(wǎng)絡(luò)操作更加便捷精準(zhǔn)。但是SDN技術(shù)仍需完善,要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)平面功能進(jìn)行完善與豐富,同時適當(dāng)增加平面控制功能。如在個基站參與下管理無線資源、移動性能時,形成控制分布功能,。若缺少網(wǎng)絡(luò)中心控制器,則難以完成無線接入工作,廠商通過自定義設(shè)置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基站設(shè)置接口,往往需要復(fù)雜性控制協(xié)議來完成功能配置,切配置參數(shù)繁雜,難以順暢實現(xiàn)配置優(yōu)化,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理異常復(fù)雜,運營商往往是間接控制所部署的網(wǎng),限制其業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力。由此可見,完善并優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)中的SDN技術(shù),創(chuàng)新無線網(wǎng)絡(luò)配置,是未來移動通信發(fā)展的重要方向。

2.4基于CDN技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)訪問質(zhì)量

為了有效提升互聯(lián)網(wǎng)的訪問質(zhì)量,CDN技術(shù)應(yīng)用而生。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容信息的常見方式,是由服務(wù)器提供相關(guān)信息,但是隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,訪問量劇增,服務(wù)器常常處于重負(fù)載狀態(tài),加重互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的擁塞問題,嚴(yán)重制約了網(wǎng)站響應(yīng)速度,沒難以保證網(wǎng)站用戶得到符合要求的高質(zhì)量的服務(wù)。此時CDN技術(shù)可以有效解決此類問題,通過服務(wù)器緩存功能,將其分布在用戶數(shù)量較多、訪問較為集中的地區(qū),以網(wǎng)絡(luò)流量、各節(jié)點連接、負(fù)載狀況、用戶距離和、響應(yīng)時間等綜合情況合理確定信息服務(wù)配置,根據(jù)需求導(dǎo)向確定用戶服務(wù)點,使得用戶可就近解決需求問題,環(huán)節(jié)多人用網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁擠問題,提升網(wǎng)站的相應(yīng)服務(wù)速度。在無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中,智能終端需求量、訪問量與日增多,移動數(shù)據(jù)需求劇增,內(nèi)容負(fù)荷逐漸增多,為有效提升訪問網(wǎng)絡(luò)速率,利用CDN技術(shù)對無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)行完善,是未來移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的發(fā)展趨勢,此技術(shù)大廣泛應(yīng)用為5G系統(tǒng)提供重要技術(shù)支持。

3結(jié)語

總之,為提高未來移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)及其關(guān)鍵技術(shù)研究水平,應(yīng)該結(jié)合具體實際,總結(jié)更加有效的技術(shù)策略,從而實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新發(fā)展。作為相關(guān)技術(shù)人員,要不斷提高自身技術(shù)水平,從而才能實現(xiàn)技術(shù)的進(jìn)一步有效推廣,確保新技術(shù)能夠為未來移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展奠定基礎(chǔ),希望本文的進(jìn)一步研究,能夠滿足未來移動網(wǎng)絡(luò)需求,并為其指明了方向,進(jìn)而對未來移動網(wǎng)絡(luò)的部署和運營方式以及相關(guān)領(lǐng)域的商業(yè)模式產(chǎn)生深刻的影響。

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作者:黃勝文 單位:中國移動黑龍江公司伊春分公司