基于5G超實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)探析

王楠

摘 要：園從科技新興到技術(shù)運(yùn)用總會(huì)有一個(gè)階段，由于人們對(duì)于科技產(chǎn)品的青睞，5G超實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的這個(gè)認(rèn)知階段的確很短暫。不可否認(rèn)，大家對(duì)于網(wǎng)絡(luò)、科技、數(shù)碼是很有興趣的。5G網(wǎng)絡(luò)傳輸比4G要快很多，更加方便，因此，本文要以5G超實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的基本特征做一個(gè)深入的探究。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);5G技術(shù);超實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

引言

現(xiàn)階段，科技技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)為人們生活帶來(lái)極大便利。隨著時(shí)代發(fā)展，5G超實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其可以極大滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生活需求。面對(duì)5G超實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)研究，明確5G超實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)特征，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文針對(duì)5G超實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的基本特征、基于5G超實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行了探究。

1 超實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相關(guān)概述

隨著通信數(shù)據(jù)量的不斷提高，很多超實(shí)時(shí)場(chǎng)景已無(wú)法滿足人們的業(yè)務(wù)需求。比如，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用過(guò)程中包含緊急事件監(jiān)控場(chǎng)景，其資源分配和調(diào)度方式已經(jīng)無(wú)法滿足物聯(lián)網(wǎng)緊急事件50ms下的時(shí)延要求。基礎(chǔ)端到端時(shí)延（latency）主要包含兩個(gè)部分：一是非接入層的控制面時(shí)延+用戶面時(shí)延;二是收發(fā)端的空口控制面時(shí)延+用戶面時(shí)延。在網(wǎng)絡(luò)傳輸中時(shí)延的主要組成部分為核心網(wǎng)傳輸時(shí)延和無(wú)線接入時(shí)延。若想減少超實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)延，相關(guān)技術(shù)人員有必要提出合適的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)滿足超實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延保證[1]。全國(guó)通信數(shù)據(jù)量提高，超實(shí)時(shí)場(chǎng)景已經(jīng)與現(xiàn)代發(fā)展出現(xiàn)隔閡， 已難以滿足部分人員的需求，如在物聯(lián)網(wǎng)中，會(huì)出現(xiàn)緊急事件監(jiān)控場(chǎng)景， 資源分配以及調(diào)度方式，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)緊急事件已經(jīng)無(wú)法進(jìn)行有效處理，這樣的話，就沒(méi)有辦法達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)情境下對(duì)50ms時(shí)延的要求。一般來(lái)說(shuō)，超實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)端到達(dá)端時(shí)延內(nèi)容，有兩部分：一種是非接入層的控制面時(shí)延以及用戶面時(shí)延;另外一種是網(wǎng)絡(luò)接收端以及發(fā)出端的空口控制面時(shí)延與用戶面時(shí)延。

2 5G 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

2.1 對(duì)通信運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)要求更高

在5G網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)展進(jìn)程中，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求趨于提高，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的依賴程度更高，其中所涉及到的移動(dòng)流量將呈指數(shù)式攀增，這在推動(dòng)移動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革具有關(guān)鍵作用，同時(shí)也對(duì)通信運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)提出了更為嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在傳輸速率等方面存在相對(duì)不足，只有將傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)改造， 才能優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)傳輸效果，為使5G網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)始終保持良好的運(yùn)行狀態(tài)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，在本地承載網(wǎng)方面，則需要擴(kuò)展包括原本地傳送網(wǎng)和原數(shù)據(jù)網(wǎng)專業(yè)的范圍，以及新增加的智能城域網(wǎng)，并在本地傳送網(wǎng)規(guī)劃中采用“統(tǒng)一模型測(cè)算”與“需求建設(shè)名單”相結(jié)合的方式進(jìn)行編制。

2.2 關(guān)于高頻段傳輸技術(shù)存在的問(wèn)題

目前多數(shù)通信系統(tǒng)的應(yīng)用頻率都集中于3GHz以內(nèi)，中低頻中的黃金頻率占用率較高。導(dǎo)致了頻譜資源的稀缺。而在高頻譜段中，雖然可利用資源較多，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸有著較為正面的影響，但在實(shí)際運(yùn)用方面，由于高頻資源的繞射能力有所不足，加之其穿透力較差，這就大大影響了5G傳輸?shù)木嚯x，同時(shí)，當(dāng)5G傳輸遭遇相對(duì)惡劣的天氣環(huán)境時(shí)，也容易受到相應(yīng)干擾，影響實(shí)際的傳輸效果[2]。

2.3 對(duì)各種場(chǎng)景覆蓋要求更高

得益于5G網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其在社會(huì)生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域均有極為廣闊的應(yīng)用范圍，需要對(duì)多種場(chǎng)景進(jìn)行有效覆蓋，以保證用戶應(yīng)用體驗(yàn)的連貫性與流暢性，并降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本。在對(duì)各種場(chǎng)景進(jìn)行覆蓋過(guò)程中，對(duì)其深度、廣度等均具有嚴(yán)格要求，但就當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋現(xiàn)狀來(lái)看，深度與廣度普遍不足，對(duì)數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)需求滿足不夠，尤其是在室內(nèi)深度覆蓋方面尚存在較大程度的欠缺。同時(shí)，為提高覆蓋面，需要采取切實(shí)可行的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)與管理技術(shù)手段，在降低網(wǎng)絡(luò)故障率的基礎(chǔ)上，增加網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的靈活性，以提高頻譜效率與節(jié)能效率。

3 面向 5G實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)中的資源預(yù)留方法

3.1 關(guān)注超實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目湛谫Y源預(yù)留

要先了解資源預(yù)留，再進(jìn)行利用空口資源，并且要對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行專業(yè)化處理。如果沒(méi)有預(yù)留資源，那么需要先申請(qǐng)。申請(qǐng)預(yù)留資源應(yīng)當(dāng)在5G 超時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖褂眠^(guò)程中，對(duì)請(qǐng)求的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)判斷，對(duì)注冊(cè)的流程也要有科學(xué)的判斷。這樣才能使工作更加科學(xué)。在網(wǎng)絡(luò)傳輸操作過(guò)程中， 技術(shù)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)空口資源分配的一些缺陷，這些缺陷包括：①在終端在線的情況下進(jìn)行空口資源的分配，才能夠?qū)崿F(xiàn)正常切換，如果出現(xiàn)終端離線的情況，可以切換到另一個(gè)BS，這樣的情況會(huì)直接回收所分配的資源;② 現(xiàn)有資源需要統(tǒng)一分配，方式一般會(huì)按照業(yè)務(wù)的分類進(jìn)行分配，當(dāng)5G超時(shí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)不能滿足技術(shù)的延時(shí)要求的時(shí)候，對(duì)信息傳輸會(huì)受到很大的影響;③當(dāng)空口資源在分配時(shí)，如果出現(xiàn)信令交互的影響就會(huì)延長(zhǎng)傳輸時(shí)間。為改善現(xiàn)有資源分配方式在終端狀態(tài)方面的局限性，技術(shù)人員可以針對(duì)超實(shí)時(shí)緊急業(yè)務(wù)流做單獨(dú)的資源預(yù)留處理。除此之外，針對(duì)現(xiàn)有資源分配方式中資源申請(qǐng)信令交互過(guò)多增加時(shí)延的問(wèn)題，技術(shù)人員可以通過(guò)為超實(shí)時(shí)緊急性業(yè)務(wù)流預(yù)留資源的方式，避免申請(qǐng)資源時(shí)信令交互問(wèn)題，使其可以直接使用預(yù)留資源進(jìn)行傳輸，從而節(jié)省了資源申請(qǐng)的時(shí)延。

3.2 完善現(xiàn)有資源分配方式

5G超實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，針對(duì)空口現(xiàn)有資源的分配方式業(yè)務(wù)流分類存在弊端，專業(yè)人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務(wù)流內(nèi)容注冊(cè)將其劃分，使其成為超實(shí)時(shí)緊急業(yè)務(wù)流或是非超時(shí)業(yè)務(wù)流。另外，技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)緊急事件具體類型以及業(yè)務(wù)流內(nèi)容，將超實(shí)時(shí)緊急業(yè)務(wù)流細(xì)化。技術(shù)人員要想將現(xiàn)有資源分配終端狀態(tài)的局限性進(jìn)行改善，就應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行5G超實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)加以利用，使得緊急的業(yè)務(wù)流單獨(dú)的資源可以進(jìn)行預(yù)留處理。其可分為兩大類：第一類為非超時(shí)業(yè)務(wù)流;第二類為超實(shí)時(shí)緊急業(yè)務(wù)流。除此之外，現(xiàn)有資源分配資源申請(qǐng)信令交互頻繁的問(wèn)題，使得時(shí)延增加，專業(yè)人員利用超實(shí)時(shí)緊急性業(yè)務(wù)流預(yù)留資源的方式，防止申請(qǐng)資源過(guò)程中產(chǎn)生信令交互隱患，使得專業(yè)人員可以使用相關(guān)預(yù)留資源來(lái)傳輸信息。

3.3 核心網(wǎng)資源預(yù)留

核心網(wǎng)資源預(yù)留的具體工作流程為：內(nèi)容注冊(cè)—承載預(yù)留—資源使用。根據(jù)其申請(qǐng)預(yù)留資源的等效帶寬數(shù)據(jù)又可以將其分為動(dòng)態(tài)資源預(yù)留和靜態(tài)資源預(yù)留。根據(jù)核心資源預(yù)留內(nèi)部類型的不同和分類還可將其實(shí)時(shí)內(nèi)容分為等效帶寬為大帶寬的超實(shí)時(shí)內(nèi)容和等效帶寬為小帶寬的超實(shí)時(shí)內(nèi)容[3]。而動(dòng)態(tài)資源預(yù)留主要用于等效帶寬大的超實(shí)時(shí)內(nèi)容，靜態(tài)資源預(yù)留則適用于等效帶寬小的超實(shí)時(shí)內(nèi)容。若想在海量的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中，提升網(wǎng)絡(luò)負(fù)載能力，就需要在核心網(wǎng)的各個(gè)傳輸設(shè)備上建立相應(yīng)的內(nèi)容承載映射表，這樣無(wú)論哪種預(yù)留方式都能通過(guò)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)終端聚類。實(shí)際內(nèi)容傳輸過(guò)程中，能夠通過(guò)映射表設(shè)置直接匹配相應(yīng)內(nèi)容，而不用匹配IP來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

4 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)信息傳輸中，技術(shù)人員對(duì)信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸中時(shí)延知識(shí)應(yīng)加強(qiáng)了解，其組成主要有核心網(wǎng)傳輸?shù)臅r(shí)延以及無(wú)線接入時(shí)延。如果想將超實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行傳輸時(shí)延，就應(yīng)注意對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，使其可以達(dá)到超實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)延的需求。5G超實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)產(chǎn)生，其主要是將時(shí)延適當(dāng)減少，使得其傳輸信息更加安全，更加可靠。

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