未來移動通信網(wǎng)絡演進及關鍵技術探究
時間:2022-10-17 05:29:09
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[摘要]未來移動通信網(wǎng)絡技術的發(fā)展備受相關人員關注,隨著網(wǎng)絡化發(fā)展與技術創(chuàng)新,移動通信技術得到了前所未有發(fā)展,為進一步提高認識,本文基于有效工作實踐,充分研究了移動通信網(wǎng)絡架構演進及其關鍵技術,希望分析能夠為相關技術發(fā)展提供保障。
[關鍵詞]未來移動通信網(wǎng)絡;架構演進;關鍵技術
移動網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展和大規(guī)模部署,使得網(wǎng)絡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)務的發(fā)展,現(xiàn)有網(wǎng)絡僵化的體系架構難以滿足未來極致的業(yè)務體驗和多樣化場景。所以,下一代移動通信網(wǎng)絡的需求、網(wǎng)絡架構及其關鍵技術等成為了業(yè)界的研究焦點。下面具體分析:
1未來移動通信網(wǎng)絡架構發(fā)展趨勢
4G時代已經(jīng)過去,5G技術時代到來。隨著相關網(wǎng)絡技術白皮書的出臺,網(wǎng)絡發(fā)展朝向新趨勢升級。未來網(wǎng)絡通訊技術其發(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)絡編排更靈活、網(wǎng)絡性能更優(yōu)質、網(wǎng)絡感知更智能、決策更精準,因此未來移動通信網(wǎng)絡需友好、安全、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。網(wǎng)絡移動通信技術的發(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為準則。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)絡使用效能、降低網(wǎng)絡使用成本、提升網(wǎng)絡使用效率。同時根據(jù)相關檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計,網(wǎng)絡移動通信的發(fā)展需要強大的、完善的、系統(tǒng)的網(wǎng)絡構建支持,需要有即插即用的自組織網(wǎng)、網(wǎng)側基站,及易于維護與部署的量入化拓撲。除此之外,需要進一步重構、簡化核心網(wǎng)側網(wǎng)絡功能,提升網(wǎng)絡控制功能的高效性,提升網(wǎng)絡轉發(fā)功能的靈活性。未來網(wǎng)絡移動技術的發(fā)展將定位更加準確、對用戶的喜好掌握更佳精確、網(wǎng)絡信息感知更具實時性、網(wǎng)絡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,進而提升其決策果斷性、方案有效性,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡運營自動化、網(wǎng)絡部署功能精細化。移動網(wǎng)絡的發(fā)展以為用戶提供高質服務為原則,因此其在保證網(wǎng)絡友好、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,另一方面,將為使用者構建更加安全的網(wǎng)絡環(huán)境,及完善的網(wǎng)絡保障技術,充分保護用戶的隱私,保證在全新的網(wǎng)絡運行環(huán)境中,網(wǎng)絡運行安全可靠,實現(xiàn)更高的服務價值。
2未來移動通信網(wǎng)絡體系架構及其關鍵技術
2.1未來移動通信網(wǎng)絡體系架構與功能
未來移動通信網(wǎng)絡基本構架的形成需要以SDN/NFV為基礎構建虛擬化網(wǎng)絡平臺,利用信息感知技術實現(xiàn)可編程化、網(wǎng)絡智能化,為多種網(wǎng)絡協(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構建網(wǎng)絡體系架構。未來移動通信網(wǎng)絡體系架構,在NFV支持下,解耦軟件硬件,實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備功能向硬件平臺的標準化遷移,進而構建虛擬化平臺。由此可見,其網(wǎng)絡架構為垂直方向上自上而下的體系,其以業(yè)務網(wǎng)絡、基礎設施、虛擬化資源為統(tǒng)一的底層系統(tǒng),實現(xiàn)對運營商網(wǎng)絡建設成本的控制,強化網(wǎng)絡擴容,促進升級改造、同時實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的統(tǒng)一管理、分配、部署與監(jiān)控,實現(xiàn)對傳統(tǒng)電信業(yè)務的虛擬化網(wǎng)絡管理,保證以負載為基礎合理擴容或縮容虛擬網(wǎng)絡功能。其網(wǎng)絡架構在水平方向上,通過運維管理域統(tǒng)一編排與管理基礎設施、虛擬化資源、業(yè)務網(wǎng)路域等內容,實現(xiàn)業(yè)務的分解化,降低網(wǎng)路運維難度、減少網(wǎng)絡部署復雜度。在SDN的控制下,未來移動通信網(wǎng)絡對業(yè)務網(wǎng)路域進行分離控制,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)務操作的集中性、靈活性、高效性。促進編程準確高效、轉發(fā)控制精準且集中。同時為第三方應用提供便捷性接口,為新型服務提供商提供專用的所需網(wǎng)絡切片,進而緩解網(wǎng)絡單一框架運行模式存在的問題。未來移動通信網(wǎng)絡以智能感知系統(tǒng)為基礎編排部署平面控制功能,通過信息感知技術實現(xiàn)對網(wǎng)絡功能的檢測控制,進而提升網(wǎng)絡智能感知能力,促進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技術被大范圍應用,但此技術在應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用而生,有效解決了上述問題,。通過調制濾波器使各個成員濾波器符合載波調制要求。FBMC技術應用的過程中,可調整原型濾波器的沖擊響應、設計滿足實際的頻率響應,促使各載波不受正交限制的,不必再應用循環(huán)前綴,可合理設置各子載波帶寬、控制各子載波的交疊程度的,調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)同步的用戶進行彼此間實現(xiàn)上行鏈路。但是在應用過程中應注意,載波之間的不正交導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進行消除。
2.3基于SDN技術的發(fā)展方向
在傳統(tǒng)網(wǎng)絡框架構建中,轉發(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)絡互聯(lián)節(jié)點的轉發(fā)與控制,操作系統(tǒng)復雜、創(chuàng)新難、因此為了有效解決此類問題,SDN技術應用而生。在SDN中,可實現(xiàn)不同系統(tǒng)分層控制,網(wǎng)絡節(jié)點通過控制層與基礎設施層網(wǎng)絡設施的交互相接得已控制。隨著技術的發(fā)展與創(chuàng)新,接口發(fā)展標準化、關鍵技術研究創(chuàng)新化、解決方案針對化,使得網(wǎng)絡操作更加便捷精準。但是SDN技術仍需完善,要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)平面功能進行完善與豐富,同時適當增加平面控制功能。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)絡中心控制器,則難以完成無線接入工作,廠商通過自定義設置網(wǎng)絡設備基站設置接口,往往需要復雜性控制協(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,導致網(wǎng)絡管理異常復雜,運營商往往是間接控制所部署的網(wǎng),限制其業(yè)務創(chuàng)新能力。由此可見,完善并優(yōu)化無線網(wǎng)絡中的SDN技術,創(chuàng)新無線網(wǎng)絡配置,是未來移動通信發(fā)展的重要方向。
2.4基于CDN技術提升網(wǎng)絡訪問質量
為了有效提升互聯(lián)網(wǎng)的訪問質量,CDN技術應用而生。傳統(tǒng)網(wǎng)絡內容信息的常見方式,是由服務器提供相關信息,但是隨著互聯(lián)網(wǎng)應用范圍的擴大,訪問量劇增,服務器常常處于重負載狀態(tài),加重互聯(lián)網(wǎng)應用中的擁塞問題,嚴重制約了網(wǎng)站響應速度,沒難以保證網(wǎng)站用戶得到符合要求的高質量的服務。此時CDN技術可以有效解決此類問題,通過服務器緩存功能,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)絡流量、各節(jié)點連接、負載狀況、用戶距離和、響應時間等綜合情況合理確定信息服務配置,根據(jù)需求導向確定用戶服務點,使得用戶可就近解決需求問題,環(huán)節(jié)多人用網(wǎng)網(wǎng)絡擁擠問題,提升網(wǎng)站的相應服務速度。在無線網(wǎng)絡應用過程中,智能終端需求量、訪問量與日增多,移動數(shù)據(jù)需求劇增,內容負荷逐漸增多,為有效提升訪問網(wǎng)絡速率,利用CDN技術對無線網(wǎng)絡發(fā)展進行完善,是未來移動通信網(wǎng)絡發(fā)展的發(fā)展趨勢,此技術大廣泛應用為5G系統(tǒng)提供重要技術支持。
3結語
總之,為提高未來移動通信網(wǎng)絡架構演進及其關鍵技術研究水平,應該結合具體實際,總結更加有效的技術策略,從而實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡創(chuàng)新發(fā)展。作為相關技術人員,要不斷提高自身技術水平,從而才能實現(xiàn)技術的進一步有效推廣,確保新技術能夠為未來移動網(wǎng)絡發(fā)展奠定基礎,希望本文的進一步研究,能夠滿足未來移動網(wǎng)絡需求,并為其指明了方向,進而對未來移動網(wǎng)絡的部署和運營方式以及相關領域的商業(yè)模式產生深刻的影響。
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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