霧無線接入網(wǎng)絡(luò)的時延性能分析與優(yōu)化

王澤凡

【摘要】? ? 時延敏感類別的業(yè)務(wù)日漸增多，想要有效滿足此類業(yè)務(wù)的性能需求，無線接入網(wǎng)絡(luò)要求提供無感知超低時延。霧無線接入網(wǎng)路是一種較新的接入網(wǎng)處理方案，透過部分能力下放到和使用者距離較近的邊緣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，有效減少網(wǎng)絡(luò)時延。本文探究的就是霧無線接入網(wǎng)絡(luò)的時延性能優(yōu)化策略。

【關(guān)鍵詞】? ? 霧無線接入網(wǎng)絡(luò)? ? 時延性能? ? 優(yōu)化

引言：移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對于5G要求更高，想要滿足5G的業(yè)務(wù)場景性能需求，就需要極高的用戶體驗速率和毫秒級的端到端時延。接入網(wǎng)絡(luò)是移動通信系統(tǒng)之中極為重要的部分，霧計算融入到接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠有效改進網(wǎng)絡(luò)時延性能。

一、簡述霧無線接入網(wǎng)絡(luò)

1.1霧無線接入網(wǎng)絡(luò)的含義

霧無線接入網(wǎng)絡(luò)屬于先進的5G接入網(wǎng)方案，它合理的運用邊緣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的核算和緩存等能力，能夠有效實現(xiàn)本地業(yè)務(wù)分發(fā)，分布式信號處理以及無線資源管理，如此能夠有效減少前傳鏈路負擔(dān)，進而讓網(wǎng)絡(luò)性能得到優(yōu)化[1]。

1.2霧無線接入網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、原理

霧無線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)劃分為三層，依次是云計算網(wǎng)絡(luò)層、接入層和終端層。云計算網(wǎng)絡(luò)層是由軟件定義，具有集中式計算和緩存的能力。一旦網(wǎng)絡(luò)負載過多的時候，運營商只需要將BBU升級增添容量，透過集中式的海量規(guī)模多點協(xié)作減少低層間干擾，存儲全局的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。接入層是F-AP、RRH和HPN構(gòu)成，這之中HPN提供管控信令轉(zhuǎn)發(fā)和廣域無縫覆蓋等功能。F-AP則是有著分布式干擾協(xié)調(diào)技術(shù)用以對層間、層內(nèi)實現(xiàn)干擾。總之能夠有效的將C-RAN和H-CRAN里有著的前傳鏈路受限狀況有效克服。終端層是由多個霧計算用戶設(shè)備構(gòu)成，能夠有效的滿足高數(shù)據(jù)速率的傳輸需求 [2]。

二、霧無線接入網(wǎng)路的時延性能分析

2.1用戶請求單個內(nèi)容對象的等待時延

F-AP傳輸?shù)牡却龝r延和部署RRH的密度比值有一定的關(guān)聯(lián)性。部署RRH和F-AP的密度比的上升而讓F=AP傳輸會形成較為嚴(yán)重的干擾，所以RRH的等待時延也是伴隨著密度比的增長而有所增長。與此同時值得注意的是，伴隨著F-AP天線數(shù)目的增多，傳輸信號也有所增強，等待時延也會隨傳輸速率的增長而得以改進。除此之外，密度比的上升，RRH的時延性得到改進。時延性更多的是受到了RRH和F-AP的密度比所決定。想要加強了解F-RAN里分層內(nèi)容緩存策略得到的性能改進，能夠了解到伴隨著去程鏈路傳輸速率的增長，時延比率也在獲得改進[3]。

2.2用戶請求多個內(nèi)容對象的等待時延

用戶請求多個內(nèi)容對象的平均等待時延狀況是：在較低的緩存命中率區(qū)域里，混合傳輸之下的平均等待時延有所增長，而在高命中率的區(qū)域中，平均等待時延則是下降的。平均等待時延獲得增加的原因就是F-AP處存儲著諸多內(nèi)容對象，能夠直接讓去程鏈路的傳輸獲得回避，進而改進時延 [4]。

三、霧無線接入網(wǎng)絡(luò)的時延性能優(yōu)化

1、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性優(yōu)化。在傳輸傳感器數(shù)據(jù)和管控器數(shù)據(jù)時需要由網(wǎng)絡(luò)形成網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延，這屬于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)性問題。想要優(yōu)化需要給出一個最大傳輸間隔滿足相關(guān)條件，用以保障系統(tǒng)的全局漸進穩(wěn)定性。以有效的網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延算法，提升網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。2、無線資源分配優(yōu)化。運用無線資源管理器對網(wǎng)絡(luò)能夠感知各個時延特性業(yè)務(wù)類別，對于各個資源分配時隙，無線資源管理器要在初始階段積極為各個業(yè)務(wù)配置上業(yè)務(wù)管控參數(shù)，用來確定如今時隙內(nèi)一切可用無線資源塊的集合。這么做的目的實現(xiàn)也要讓網(wǎng)絡(luò)能量效率的最大化，同時根據(jù)各個業(yè)務(wù)時延特性的區(qū)別，按照需求對于業(yè)務(wù)的平均傳輸時延加以優(yōu)化[5]。3、李雅普諾夫優(yōu)化。在霧無線接入網(wǎng)絡(luò)中，運用李亞普諾夫理論優(yōu)化能夠讓系統(tǒng)在受到外界干擾之后，能夠具備自動平衡繼續(xù)工作的穩(wěn)定，這能夠助力混雜多用戶對象接收的時候保持穩(wěn)定。

結(jié)束語：時代發(fā)展和技術(shù)進步，在通信上也在不斷追求新技術(shù)和新發(fā)展。采用霧無線接入網(wǎng)絡(luò)方案能夠適應(yīng)已經(jīng)到來的5G時代，幫助實現(xiàn)技能運用，最終讓社會和大眾能夠享受到技術(shù)進步帶來的便利和快樂。

參? 考? 文? 獻

[1]樸竹穎. 霧無線接入網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京郵電大學(xué)，2019.

[2]卜淑晴. 霧無線接入網(wǎng)絡(luò)的時延性能分析與優(yōu)化[D].北京郵電大學(xué)，2019.

[3]麥思航. 霧無線接入網(wǎng)絡(luò)的硬件演示平臺設(shè)計和應(yīng)用研究[D].北京郵電大學(xué)，2019.

[4]莫毅韜. 霧無線接入網(wǎng)絡(luò)中時延約束下的資源分配方法[D].北京郵電大學(xué)，2018.

[5]賈詩煒. 云無線接入網(wǎng)絡(luò)中基于內(nèi)容緩存的傳輸理論和方法[D].北京郵電大學(xué)，2017.