基于云計(jì)算技術(shù)的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化路徑試析

刁宏偉 黃帥 郭興軍 侯建民

【摘要】? ? 隨著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，5G技術(shù)已成為我國(guó)各行各業(yè)發(fā)展中不可或缺的一部分。5G技術(shù)與傳統(tǒng)的4G技術(shù)具有明顯的差異，可以使用5G基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)的要求更為嚴(yán)格，因此為了進(jìn)一步促進(jìn)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各行業(yè)中的創(chuàng)新和應(yīng)用，更需要借助云計(jì)算技術(shù)對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提高5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。本文中主要基于云計(jì)算技術(shù)簡(jiǎn)要地探討了5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化路線，文中旨在通過(guò)介紹云計(jì)算技術(shù)和5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本概念，進(jìn)而為5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會(huì)中的更好發(fā)展提供些許參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 云計(jì)算技術(shù)? ? 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)? ? 關(guān)鍵技術(shù)? ? 優(yōu)化路徑

引言

相對(duì)于傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡(luò)通信，5G技術(shù)已經(jīng)從單一的通信技術(shù)發(fā)展成各種通信技術(shù)的總和，在5G的推動(dòng)下，信息的傳播速率顯著提高，而數(shù)據(jù)的峰值傳輸速率甚至可以達(dá)到10Gb/s。5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)需要借助先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信號(hào)頻譜效率、云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)滿足當(dāng)前我國(guó)社會(huì)中應(yīng)用移動(dòng)業(yè)務(wù)能量的需求，提高5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信在運(yùn)行中的可靠性。

在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中加持云計(jì)算技術(shù)，可以是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中更具有可靠性的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在提高用戶網(wǎng)絡(luò)速率的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大信息的吞吐量，滿足用戶在數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中的特殊業(yè)務(wù)需求。

一、基于云計(jì)算的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基本概述

1.1云計(jì)算技術(shù)的基本概述

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中所應(yīng)用的云計(jì)算技術(shù)，可以拆分為“云”和“計(jì)算”這兩個(gè)區(qū)域?！霸啤蓖ǔＪ侵敢苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器中的各項(xiàng)軟件資源和硬件資源，如應(yīng)用軟件、設(shè)備服務(wù)器、 CPU設(shè)備等，“計(jì)算”通常是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶使用者根據(jù)自身需求，借助龐大的云計(jì)算設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過(guò)這一操作便可以降低本地計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程中的運(yùn)行負(fù)荷，提高用戶在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的計(jì)算效率和計(jì)算質(zhì)量，滿足用戶在使用5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中的滿意度。

1.2 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本概述

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)主要借鑒于當(dāng)下it系統(tǒng)服務(wù)化和微軟服務(wù)化架構(gòu)的基礎(chǔ)，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)行便可以幫助5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能間的解耦和整合，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)解耦就可以使信息網(wǎng)絡(luò)中的多種功能實(shí)現(xiàn)可獨(dú)立化的擴(kuò)容和演進(jìn)，同時(shí)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控制面下Nf技術(shù)之間還可以采用交互式的服務(wù)化接口這樣就可以使同一服務(wù)被多種NF接口調(diào)用，來(lái)進(jìn)一步的降低5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接口之間的耦合度，技術(shù)人員便可以根據(jù)整網(wǎng)技術(shù)中的具體功能，對(duì)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景和需求進(jìn)行專門化的定制。

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)主要分為以下兩種模型，其中分別是注冊(cè)管理模型和連接管理模型。注冊(cè)管理模型在使用的過(guò)程中主要用于反應(yīng)UE、AMF和移動(dòng)管理功能間的注冊(cè)狀態(tài)，在運(yùn)行中通過(guò)AMf給U E進(jìn)行分配RM上下文，就可以使信號(hào)在3G pp和非3G pp之間擁有一個(gè)共用的臨時(shí)身份標(biāo)識(shí)，且該臨時(shí)身份標(biāo)識(shí)在全網(wǎng)范圍內(nèi)具有獨(dú)特的唯一性;連接管理模型主要是用于UE和AMF之間進(jìn)行N1接口的渠道，通過(guò)該接口進(jìn)行信號(hào)命令的連接就可以讓空閑狀態(tài)的AMf應(yīng)對(duì)非MO-唯一模式中的UE信號(hào)源發(fā)起尋呼，幫助執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)請(qǐng)求。

二、5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的SON技術(shù)

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中所應(yīng)用的SON技術(shù)，是指?jìng)鹘y(tǒng)的自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的自動(dòng)連接，并根據(jù)用戶對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的使用需求，進(jìn)而對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)修復(fù)，進(jìn)而提高用戶對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的使用滿意度。通過(guò)采用SON技術(shù)便可以大幅度提高用戶在使用5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中的運(yùn)行效率，減少網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中人力資源的消耗，促進(jìn)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化優(yōu)化進(jìn)程。

2.2 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中高精度同步傳送技術(shù)

目前5G技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，第三代5G合作伙伴計(jì)劃已經(jīng)明確提出，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)，不僅需要5G技術(shù)在傳輸過(guò)程中有很高的時(shí)延要求，而且需要5G實(shí)現(xiàn)超短幀，據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明，這一要求在國(guó)內(nèi)業(yè)界尚未形成具體的指標(biāo)，相關(guān)專家預(yù)測(cè)，應(yīng)保持在幾百納秒級(jí)。高精度同步傳送技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用時(shí)，主要呈現(xiàn)以下三大特點(diǎn)：第一，高精度同步傳送技術(shù)可以在最大限度上提升設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的靜態(tài)性的誤差，技術(shù)人員通過(guò)將單個(gè)1588v2的邊界時(shí)鐘設(shè)備靜態(tài)誤差調(diào)整到商業(yè)級(jí)別的應(yīng)用水平，就可以實(shí)現(xiàn)信息在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中高精度同步傳輸;第二，在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中所使用的G-metero技術(shù)可以對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)鏈路中時(shí)間傳輸精度和鏈路經(jīng)過(guò)跳數(shù)進(jìn)行降低，這樣便可以提高信息在傳輸過(guò)程中的精準(zhǔn)性;第三，高精度同步傳送技術(shù)在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用時(shí)還可以將小型化的時(shí)間同步節(jié)點(diǎn)設(shè)備下調(diào)至5G基站位置，這樣就可以在一定范圍內(nèi)減少移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中鏈路經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息在傳輸過(guò)程中與時(shí)間同步精準(zhǔn)。

2.3 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中端到端智能管控技術(shù)

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中所使用端到端的智能管控技術(shù)可以在4G技術(shù)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大規(guī)模的連接，這樣就可以有效地提高信息數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的靈活性。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中使用該技術(shù)，工程部門還需要考慮到中傳段與回傳段之間對(duì)IP+光異同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的需求，因此技術(shù)人員需要5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的管理運(yùn)維進(jìn)行調(diào)整和改善。為了滿足移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以承擔(dān)5G環(huán)境下的信息傳輸，技術(shù)人員需要在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中引入sdn技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)對(duì)端到端進(jìn)行智能化的調(diào)控，這樣便可以使5G技術(shù)具備全局掌管、跨網(wǎng)調(diào)控、自動(dòng)交互等一系列功能。

三、基于云計(jì)算技術(shù)下的5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化路徑探究

3.1在5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中廣泛應(yīng)用云端技術(shù)

在5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中可以采用云端技術(shù)，該技術(shù)是云計(jì)算技術(shù)中的重要組成成分，但是與云計(jì)算技術(shù)卻有著明顯的區(qū)別。云端技術(shù)是指?jìng)€(gè)別應(yīng)用終端的大型數(shù)據(jù)資源庫(kù)，通過(guò)該數(shù)據(jù)資源庫(kù)便可以對(duì)用戶終端數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，提高用戶個(gè)人移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的管理效率。

同時(shí)云端技術(shù)在應(yīng)用中還可以構(gòu)建專屬于用戶的云端模型，借助該模型便可以對(duì)用戶在使用5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中的資源和數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、參考、審核，從而提高云計(jì)算技術(shù)在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用效果，減少相關(guān)企業(yè)在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的成本投入。

3.2通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)創(chuàng)新5G移動(dòng)新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系

在5G移動(dòng)新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系中可以借助無(wú)線傳輸技術(shù)對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新，無(wú)線傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)的有線傳輸技術(shù)相比較，無(wú)線傳輸技術(shù)可以通過(guò)模擬出數(shù)字微波、微波等信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的靈活傳播。并且微波信號(hào)在傳播過(guò)程中不受地域、時(shí)間、空間的限制，微波信號(hào)只需要滿足5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行條件，便可以在原本5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，進(jìn)而對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

3.3移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)普及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中所使用的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)主要是將三個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分割成多個(gè)虛擬化的邏輯網(wǎng)絡(luò)，然后將每一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。用戶在使用5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程，通信公司便可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片的隨機(jī)定制，通過(guò)在物理基礎(chǔ)設(shè)施上提供具有彈性能力和不同特性功能的定制化網(wǎng)絡(luò)，便可以滿足當(dāng)前市場(chǎng)中用戶的需求。

網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)主要可以分為公共部分和獨(dú)立部分，公共部分是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中可以共用的功能，該功能在應(yīng)用過(guò)程中一般可以進(jìn)行信息簽約、鑒定權(quán)責(zé)、策略研究等相關(guān)功能模塊;獨(dú)立部分主要是根據(jù)每個(gè)切片的定制化功能對(duì)會(huì)話管理、移動(dòng)性管理進(jìn)行定制。為了幫助用戶在使用過(guò)程中選擇正確的網(wǎng)絡(luò)切片，通信公司通常會(huì)在3gpp協(xié)議中引入s-nssa標(biāo)識(shí)，通過(guò)該標(biāo)識(shí)便可以確定切片業(yè)務(wù)在進(jìn)行的過(guò)程中具體的特性和業(yè)務(wù)行為。用戶可以在切片業(yè)務(wù)類型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步區(qū)分切片業(yè)務(wù)在進(jìn)行過(guò)程中的補(bǔ)充信息及可提供網(wǎng)絡(luò)切片的選擇信息。

在當(dāng)下不同的網(wǎng)絡(luò)中，技術(shù)人員可以通過(guò)實(shí)際的使用情況，為網(wǎng)絡(luò)資源配置相匹配的網(wǎng)絡(luò)的能力，這樣就可以提升用戶在體驗(yàn)過(guò)程中的滿足感，進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程中的成本和復(fù)雜度。

3.4采用超低時(shí)延全光組網(wǎng)降低5G信號(hào)延時(shí)

在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中所應(yīng)用的超低時(shí)延全光組網(wǎng)技術(shù)和傳統(tǒng)4G網(wǎng)絡(luò)中低時(shí)延具有最明顯的區(qū)別便是，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中對(duì)低時(shí)延要求更加嚴(yán)厲，需要移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用的過(guò)程中可以滿足用戶所期望的低時(shí)延效果。因此在這種要求的前提下，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中所使用的全光傳送技術(shù)便成為該技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在全光傳送技術(shù)中，工程師通過(guò)采用G-metero就可以組建全光移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，這樣在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的中傳段區(qū)域便可以應(yīng)用超低時(shí)延全光傳送網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)就可以實(shí)現(xiàn)波峰復(fù)用的端口匯聚，在核心匯聚層通過(guò)該系統(tǒng)中的復(fù)用器便可以對(duì)光波進(jìn)行重構(gòu)，同時(shí)還可以對(duì)光層進(jìn)行調(diào)度，這樣就可以減少信息傳播過(guò)程中不必要的時(shí)延。

此外技術(shù)人員還可以在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中引入sdn技術(shù)對(duì)分組和光融合進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度控制，這樣就可以對(duì)光波的傳輸路徑進(jìn)行高效統(tǒng)一的配套計(jì)算，將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中信息的傳輸時(shí)延效果降到最低。

四、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中隨著5G技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的普及應(yīng)用，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化進(jìn)程和創(chuàng)新模式隨之大跨度發(fā)展，這也逐漸加深了社會(huì)中受眾用戶對(duì)5G技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的認(rèn)知。因此通過(guò)積極探索5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化路徑，便可以更好地促進(jìn)社會(huì)中移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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