甘為民
(華通譽球通信產業集團股份有限公司,哈爾濱 150028)
目前,我們已經近代了多代移動通信技術發展歷程,隨著通信技術的持續性發展,在數據傳輸的效率、可靠性等多方面均有明顯的提升。5G 通信網絡主要是建立在4G 網絡基礎上,對其中關鍵性技術以及網絡架構實現相應的改進和調整,從而實現大幅度的網路通信效率、數據傳輸效率的改進,并實現異構融合的網絡結構,從而促使5G 網絡中可以實現2G、3G、4G 的綜合性結合。對此,探討5G 技術對移動通信網絡建設方式的影響具備顯著實際意義。
首先,云架構。在基于SDN、NFV 以及云計算等技術的持續發展和逐漸普及的基礎上,將云計算和SDN 使用在5G 通信網絡當中有著顯著的意義和價值。近些年有許多研究者提出了關于SDN、云計算作為基礎的以太網5G 網絡架構,其不僅可以有效降低EPC 的復雜程度,同時對于運行的效率以及擴展性等方面也有明顯的提升。對于這一網絡主要是通過C-PEC、D-EPC 以及AC 等結構構成,不同的組成部分具備不同功能。其中AC 主要是以交換機、路由器、接入點以及控制器等構成,其中控制器主要是控制PEPs 和APs、交換機等集中式控制任務,以便于可以保障整體性控制效果。對于來源不同的接入點而言,業務流量會匯集在數據中心以及L3路由器、局域疏導結構的D-EPC 云當中,這一種局域云中L3路由器屬于網管構成,需要負責多方面管理任務,局域疏導則可以為用戶提供超低延時的網絡連接功能,而D-MME 則是以分布式的方式提供管理任務,業務可以通過D-IMS 系統在數據當中的平臺分布式處理方式實現IP 網絡的低延時承載。C-EPC 和C-MME、C-IMS、PCRF 和HSS 等結構在這一些內容方面,C-MME 的作用在于實現集中化管理,管理的對象可以實現跟蹤區域的列表特征以及節點性移動。C-IMS 具備QOs 控制功能以及業務流量的控制功能。
其次,多控制器架構。在充分考慮5G 網絡對應的覆蓋區域、多蜂窩異構的融合以及多往特性的操作性需求,提出了分層的網絡化結構,例如可以將網絡云和無線網絡組成的大量網絡構建網絡架構,通過這一架構可以實現對蜂窩異構的有效融合,并實現MIMO 系統的合理應用。在網絡架構中,可以涉及到兩層邏輯網絡,其可以支持RN 網絡和更高層次的網絡云,架構的特征在于網絡云可以將SDN 和NFV 作為基礎實現功能的拓展,可以將消除功能、AS 以及NAS 等集成獲得更加簡單的協議棧,借助分離的結構還可以為RN 覆蓋更多的容量,從而實現嵌套性技術的應用,針對不同的熱點、設備以及業務提供相應的技術支持,推動網絡結構的針對性優化,從而在最短時間內實現業務的布控。
從目前的4G 網絡普及現狀來看,5G 網絡的未來發展趨勢至少有以下幾點:1、網絡層的信息安全與隱私,當前網絡層的安全與隱私問題是一種基于傳統計算機網絡的分析處理方式,因為5G 屬于無線通信的技術,和傳統計算方式必然存在差異,此時5G 環境之下必然需要更好的落實用戶信息的保護,所以在發展方向發展必然會涉及到時延性、編碼、路由器等多方面的優化和改進;2、惡劣環境的應用。4G 與3G 技術的本質差異在于速度方面,而4G 技術目前的速度已經基本可以滿足所有的工業、民用生產,所以5G 技術不僅需要在速度方面適當提升,同時還需要在覆蓋面積方面有效改進,例如在深海、地下以及高空中實現理想的數據傳輸。從目前來看,水下與地下的通信技術一直存在困難,在數據傳輸過程中需要涉及到聲波和激光,其本身因為有限制性,所以在信號傳輸方面的難度較高,這也是5G 技術所必須高度重視的發展趨勢;3、納米通信。隨著近些年納米通信技術的持續性發展,從微觀的層面上應用納米特征可以實現對傳輸模式的轉變,尤其是可以參考細胞與病毒的傳播機制實現無線通信機制的設計,從而實現調制與容量等方面的改進。
綜上所述,目前4G 網絡已經基本普及,同時在不久的將來5G 網絡便會出現并普及。雖然我國目前已經掌握了部分5G 網絡標準,但是在具體的技術研發、實際應用等方面仍然存在許多的空白和缺陷。對此,今后我們應當持續加強5G 網絡的研究分析,做好相關技術的改進,持續改進網絡設計、終端設計以及業務特征等多方面工作研究,促使技術的兼容性以及網絡的拓展性持續提高,從而為今后社會發展提供基礎保障。