5G时代

5G和4G相比较是10倍于4G的峰值速率,可以达到10G到20GB的峰值,同时可以提到毫秒级这样一个传输时延,以及每平方公里百万级的连接能力。

5G要成为各行各业数字化转型的使用器,必须具备通用性,一种技术能够满足物联网各行各业不同场景的需求,这就对5G的整个技术设计提出了非常大的挑战。所以在5G的无线技术和核心网络设计方面,实际上重点应该说要达到这样一个设计目标。在5G新的无线接口设计过程中,更多的就是设计了一个统一灵活可配置的无线接口,它的关键技术和以往移动通信有点不同,可以说是一种系统级的创新,所以一方面是通过一个灵活的系统设计来满足多样化的场景和资源的调度,同时能够提供更低时延这样一种设计指标。此外引入了一些新型技术,像轻波型进一步提升系统的效率。

在核心网络方面,也是为了满足物联网差异化的需求而设计的,特别采用了颠覆性和创新性的架构和技术。首先平台方面采用了软件、硬件相分离的技术,所以就是统一的基础设施平台能够实现网络存储和计算能力。在此之上,架构设计中引入了SDN的这样一种理念,我们叫做面向服务的新型网络架构,这个也是和中国移动一直在国际上牵头很产业界一同推进。在此基础之上运用了像网络切片等一些技术,从总体来看未来5G可以服务多元行业应用,通过资源组合形成各种行业差异化的需求和资源的配置,以及业务的开放和开发,包括边缘计算的各个也是为了满足很多一些个性化场景设计的。

面向2020年商用实际上对5G研发提出了一个很大的挑战,就是2018年6月份才发布标准,要一年半的时间内实现整个商用,所以2016-2017年的5G商用更多采用商业样机,预计明年各个厂家提供5G商用平台的产品。5G的商用其实大家最关注的还是芯片和终端,预计在2019年第一季度会发布5G的芯片,真正拿到用户手中的终端会在2019年下半年逐渐投入市场。

1G解决了模拟语音通信的用户需求,2G解决了高质量数字语音通信和短信息通信的需求,3G解决的是窄带无线上网的用户需求,而4G解决的是宽带多媒体移动互联网的用户需求。

未来5G网络是异构多层,支持全频段接入的网络架构。低频段提供广域覆盖能力,高频段提供高速无线数据接入能力。

目前5G行业共识是:6GHz一下的低频段为5G的优选/首选频段,6GHz频点以上的频段为5G候选频段,低频段主要解决覆盖问题,高频段主要解决大流量密集区域的网络容量。

干扰协调

超密网络中节点之间的距离减少,导致存在同频干扰、共享频谱干扰、不同覆盖层次之间的干扰。由于多个邻近节点传输损耗差别不大,导致多个干扰源强度相近,会进一步恶化网络性能。

通过各个小区多点协同(COMP)技术可以使得超密集组网下的干扰受限系统转化近似干扰系统,从而通过协调算法排除干扰。

无线回传

UDN系统中密集的节点之间需要超密集和大容量的回传网络,因此需要利用和接入链路相同频谱的无线回传技术来解决资源和成本的问题。

UDN采用的方法是将小基站数据先汇聚到宏站上,在从宏站回传至设备,或直接连接到现有的移动回传或其他综合承载网了上的汇聚节点设备上。

网络动态部署

为保证移动性和满足网络的动态变化,需要研究网络动态部署技术,是的超密集小基站能够自动感知周围无线环境,自动完成频点、扰码、邻区、功率等无线参数的规划和配置;能够自动感知周围无线换金的变化,如周边增加新基站时,会自动进行网络优化,保证网络KPI指标。

SDN和UDN的结合

采用SDN的思想,将UDN网络的控制信令传输与业务承载功能解耦,根据覆盖于传输的需求,分别构建虚拟无线控制信息传输服务和无线数据承载服务,进而降低不必要的频繁切换和信令开销,实现无线接入数据承载资源的汇聚整合。

CDN

什么是CDN

CDN是:内容分发网络技术,是在现有网络上叠加了一层面向业务或内容的OverLay网络,通过将缓存服务器分不到用户访问相对集中区域,并根据网络的负荷、流量、时延和到用户的距离等信息,将用户的请求重新导向离用户最近的CDN服务节点上,使用户可以就近读取内容,从而提升用户的业务体验。

CDN的原理

CDN属于应用层的网络架构,在用户与内容源之间部署CDN边缘节点,当用户请求内容时,本地DNS将请求转发到全球负载集群。全球负载集群对用户请求域名进行解析,将相应最快的CDN边缘集群地址返回给本地DNS服务器。用户直接从本地CDN上直接获取内容。

未来5G网络更加扁平,通过将内容尽量分发至最靠近用户的基站,并对移动端访问互联网流量进行优化、缓存和加速,可以显著提升用户体验,而小型化的基站则成为CDN的首选来存储热点内容。

CDN在5G中应用需要关注音频视频码流自适应、智能预推、TCP改进、无缝切换等内容。

SDN和CDN的结合

一种基于SDN和CDN网络架构将在5G中得到广泛应用。

SDN Based CDN架构包括物理层基础设施平面、网络资源管控平面、内容资源调度平面、业务应用平面组成。

其中,物理设施平面由分布式的路由器、服务器构成,提供转发、存储、计算能力;内容资源调度平面层替代原有CDN中心调度系统,通过管控平面提供的数据实现全局负载均衡,而上层应用层用于提供不同类型的加速服务,下层的分布式节点由与负载均衡系统直接连接,变为通用SDN框架调度,经由资源管控平面控制资源的分配。这样基于SDN的CDN可以实现控制与转发分离、功能与实现分离,也提高了CDN加速系统看扩展性及可维护性。

D2D

为什么需要D2D

D2D技术能够在无需基站的情况下,实现终端之间的直接通信,是一种近距离数据传输技术。D2D通信在小区网络的控制下雨小区用户共享资源。因此频谱利用率将得到极大的提升,具有减轻蜂窝网络的负担、减少移动终端的电池功耗、增加比特速率、提高网络基础设施故障的鲁棒性等优点。

什么是D2D

D2D终端可以自动发现周围设备,利用终端间良好的信道质量,实现高速的直连数据传输。

D2D的优势和挑战

 优势

1. 大量设备通过D2D方式接入邻近的终端,可以获得资源空分复用增益,提高频谱效率;

2. 由于数据在设备和设备之间传输,缓解了基站的压力,提升数据传输速率;

3. 由于数据是直接在终端之间传输,所以降低了时延和发射功率;

4. 可以改善覆盖,拓展覆盖范围;

 挑战

1. D2D和微蜂窝切换问题:当终端之间不足以位置近距离通信,或者D2D通信条件不满足时如何进行D2D模式和微蜂窝通信模式的优选切换?

2. D2D小区干扰问题:D2D设备之间通信,会不可避免的对其他用户和小区基站照成干扰,D2D发展需要考虑如何协调解决干扰问题。

  • 发表于:
  • 原文链接:http://kuaibao.qq.com/s/20171216A0ANKM00?refer=cp_1026

相关快讯

扫码关注云+社区