5G無線網(wǎng)絡(luò)虛擬化研究

許國賢

廣東南方通信建設(shè)有限公司 廣東廣州 510000

1 5G無線通信技術(shù)的概述

目前，4G技術(shù)下載速度最高達(dá)到MB/s級別，而5G無線通信技術(shù)可將速度可提高到1GB/s以上，即當(dāng)下載一個1GB的文件時，只需要花費不到1s的時間，這是5G無線通信技術(shù)相對于4G通信技術(shù)的優(yōu)勢之一。鑒于目前中國的發(fā)展情況，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的核心目的是應(yīng)用現(xiàn)代化的無線通信技術(shù)逐步增強中國移動互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。5G無線通信技術(shù)并不是一個單一的無線接入技術(shù)，也不是幾個全新的無線接入技術(shù)，而是多種新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)（4G后的演進(jìn)技術(shù)）集成后的解決方案總稱[1]。從某種程度上講，5G是一個真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。5G無線通信技術(shù)并不會完全替代4G、WiFi，而是將4G、WiFi等網(wǎng)絡(luò)融入其中，為用戶帶來更豐富的體驗。通過將4G、WiFi等整合進(jìn)5G中，用戶不用關(guān)心自己所處的網(wǎng)絡(luò)，不用再通過手動連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)會自動根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況連接體驗最佳的網(wǎng)絡(luò)，真正實現(xiàn)無縫切換。

2 5G無線通信技術(shù)中的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

一般而言，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)有很多無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要包含有4種類型的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第一，超級密集網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)階段的5G移動通信網(wǎng)，不但擁有大規(guī)模的宏基站，而且包含大量的低功率站，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的密度相對較高。未來，5G無線通信技術(shù)中將以超級密集互聯(lián)網(wǎng)為核心，尤其在運轉(zhuǎn)過程中，超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備十分關(guān)鍵的作用，可極大改善移動終端的系統(tǒng)總?cè)萘俊⑼ㄐ蓬l率以及頻譜效率，滿足人們在生活、工作和學(xué)習(xí)中對網(wǎng)絡(luò)的基本需求。第二，自組織網(wǎng)絡(luò)。自組織網(wǎng)絡(luò)也稱智能網(wǎng)技術(shù)，具體是引進(jìn)十分廣泛的具備自組織能力的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)具備自優(yōu)化、自愈和自配置等自動修復(fù)能力，可降低5G移動通信的成本，進(jìn)一步提高5G無線網(wǎng)絡(luò)中的操作效率和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)能力。為了更好地實現(xiàn)5G無線通信技術(shù)的預(yù)期效果，可引入先進(jìn)實用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如SON技術(shù)等。第三，軟件定義的網(wǎng)絡(luò)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)可有效分離有關(guān)移動通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，保證兩個部件之間的獨立性，其主要通過前向信號的控制，簡化通信裝置。目前，移動通信網(wǎng)絡(luò)的5G配置和設(shè)備優(yōu)化相對復(fù)雜，最大的問題是管理工作，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步加劇了這一個問題。管理人員有必要識別和改進(jìn)SDN技術(shù)，以方便運營商建設(shè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)備。各個運營商在聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)置的構(gòu)建上達(dá)到統(tǒng)一要求，可逐步提升移動通信網(wǎng)絡(luò)的管控能力。第四，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。通過請求主緩存服務(wù)器傳輸信息、移動用戶和數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點，為用戶提供信息無線服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，可有效解決傳統(tǒng)環(huán)境中4G網(wǎng)的大訪問、服務(wù)器負(fù)載和互聯(lián)網(wǎng)擁堵等操作方面的難題。5G前傳技術(shù)方案包括光纖直連、無源WDM、有源WDM/OTN和切片分組網(wǎng)絡(luò)（SPN）等。目前，5G前傳可選的技術(shù)方案各具優(yōu)缺點，具體部署需根據(jù)運營商網(wǎng)絡(luò)需求和未來規(guī)劃等選擇合適的承載方案[2]。5G通信技術(shù)市場隨著大型互聯(lián)網(wǎng)公司的崛起，下游應(yīng)用逐漸豐富，包括互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等多領(lǐng)域。運營商地位逐漸衰弱，發(fā)展環(huán)境競爭日益激烈，導(dǎo)致5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無論是總體系統(tǒng)架構(gòu)還是接入構(gòu)架都將發(fā)生革命性變化。

3 無線網(wǎng)絡(luò)的虛擬化構(gòu)造以及重要技術(shù)

3.1 無線網(wǎng)構(gòu)造演變

在4G時期就有異構(gòu)網(wǎng)概念被提出來。異構(gòu)網(wǎng)狹義的形態(tài)被叫作分層異構(gòu)網(wǎng)，這是指的在宏蜂窩對基礎(chǔ)覆蓋實施基礎(chǔ)之上，他的微蜂窩用于對局部地區(qū)實施相關(guān)補充作用，宏觀微觀協(xié)同分層覆蓋構(gòu)造在4G網(wǎng)絡(luò)之中已經(jīng)獲得部署。

3.2 4G無線資源協(xié)同還有干擾消除技術(shù)

4G多點協(xié)作傳輸工藝指的是在關(guān)于地理位置方面的多分散蜂窩之間動態(tài)協(xié)作水準(zhǔn)，能夠協(xié)同參加終端信息數(shù)據(jù)的傳送，還或者是對于一個相關(guān)的終端所發(fā)出的數(shù)據(jù)信息實施聯(lián)合的接受，并且對于小區(qū)的邊緣用戶進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量給以相應(yīng)改動，來使得小區(qū)尤其是邊緣吞吐量獲得有效提高。

3.3 5G無線網(wǎng)絡(luò)的虛擬化重要工藝

第一方面，靈活的無線資源管理還有干擾抑制工藝。具體涵蓋了5G多小區(qū)的協(xié)同工藝、自適應(yīng)的干擾消除工藝以及多維資源的調(diào)度工藝。這其中的5G多小區(qū)的協(xié)同工藝為4G增強多點協(xié)作的傳輸工藝進(jìn)一步進(jìn)行演進(jìn)得到。第二方面，小區(qū)的虛擬化工藝。小區(qū)的虛擬化工藝涵蓋了以用戶當(dāng)作中心軟小區(qū)、虛擬層以及虛擬小區(qū)等多種不一樣的工藝技術(shù)。憑借用戶來當(dāng)作中心的虛擬小區(qū)工藝是把幾個物理的小區(qū)給虛擬為單一邏輯小區(qū)，而且虛擬小區(qū)其資源的構(gòu)成是可以依據(jù)用戶業(yè)務(wù)以及移動方面的需求，還有無線環(huán)境改變等使得動態(tài)配置以及更改得到實現(xiàn)[3]。虛擬層工藝指的是經(jīng)過虛擬層的小區(qū)以及實體層的小區(qū)劃分，對超密集的組網(wǎng)之下經(jīng)常重選切換的情況進(jìn)行解決，而且使得更加有效合理小區(qū)間的協(xié)作得到實現(xiàn)。

4 結(jié)語

當(dāng)前在移動通信工藝方面已進(jìn)到后4G的時期，5G相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)正在飛快進(jìn)行構(gòu)建。和3G往4G演化的驅(qū)動力為不同的，當(dāng)前工業(yè)4．0新型的城鎮(zhèn)化還有智慧城市，還有消費升級持續(xù)推進(jìn)社會的進(jìn)步發(fā)展，因此4G向5G演化將面臨一個需特點極具革新的階段。移動通信技術(shù)所服務(wù)對象當(dāng)前正在從人變成物，以及持續(xù)更新垂直方面應(yīng)用使得網(wǎng)絡(luò)方面需求從單一速率成為高可靠性、低時延、大連接以及高速率的繁雜組合。綜上所述，以上內(nèi)容就是對5G無線網(wǎng)絡(luò)虛擬化的論述。