◆楊永琛
基于5G超實時的網絡傳輸技術探析
◆楊永琛
(中國電子科技集團公司 第二十八研究所 江蘇 210000)
隨著網絡的建設和通訊技術的發達,4G網絡技術已經進入千家萬戶,特別是在當下,網絡已經不僅僅是人們娛樂休閑使用的技術,在辦公和日常生活中,4G網絡已經成為我們生活中的一部分,我們在購買火車票、辦公或者朋友交流的時候都會用到4G網絡。但隨著網絡日漸成熟,5G網絡也發展得越來越成熟了,目前的網絡傳輸,使用5G網絡的確能夠享受到實時傳遞的優勢,對于辦公、娛樂、聊天來說很是方便。本文就以5G超實時的網絡傳輸技術發展為題,為大家介紹一下這種技術的優勢和相關的研究。
物聯網;5G技術;超實時的網絡傳輸技術
從科技新興到技術運用總會有一個階段,由于人們對于科技產品的青睞,5G超實時網絡技術的這個認知階段的確很短暫。不可否認,大家對于網絡、科技、數碼是很有興趣的。5G網絡傳輸比4G要快很多,更加方便,因此,本文要以5G超實時網絡傳輸技術的基本特征做一個深入的探究。
網絡傳輸技術是通過線路將輸出傳送到千家萬戶,而為了能夠滿足大眾對網絡信號的需求,線路也分為雙絞線和光纖兩種。但是從本質來說,兩者都是以傳輸網絡數據為目的的。具體的細節就是當信息發送出來的時候,發送方和接收方之間如果是有物理通道,這個物理通道會對數據傳輸有影響,影響傳輸速度和質量。如果沒有物理通道,知識通過無形的傳輸,比如光纖、無線傳輸等。這樣就會加快傳輸速度。因此網絡傳輸技術本身就是以速度和清晰度為評判標準的。為了規范化管理,在搭建網絡設施的時候,會簽訂網絡協議,這種協議目的是規范網絡信息管理,對于固定的規范能夠起到約束作用。信息傳輸的通道也可以分為無線和有線,信息傳輸通道不同,在傳輸的時候會有差異。就像人與人之間的交流,必須在一種規矩和規范的約束下進行。而計算機的數據傳輸也是有一定之規的。傳輸技術和傳輸信道之間是一個相互協作、相互利用的關系,從而形成一種傳輸系統,在這個系統中,由于無線信道和有線信道本身存在差異,頻率范圍也會有所不同,這就需要人為的調制,使所獲得的信息是有效的、準確的。
目前,我國的通訊數據量在不斷地增加,對于社會發展的應用很難滿足。舉例說明,比如物聯網,物聯網是建立在互聯網之上的,不僅要處理網上數據的信息,還要求對于商品、物品的信息進行核實分類。起到資源分配和調度的作用,特別是遇到緊急事件需要處理的時候,物聯網有一種可以監控場景的作用,如果無法對緊急事件進行處理,那么就沒有辦法在物聯網的情境下對50ms時延的要求。嚴格地說超實時的網絡傳輸本身是基礎端和到達端之間的延時內容,這個內容有兩部分,一部分是非接入層的控制面時延以及用戶面時延;另一種是網絡接收端和發出端的空口控制面時延,再一個就是用戶面時延。
從目前我國的通訊工程發展來看,傳輸方式是采用的同步數字傳輸系統,這套系統在數據傳輸方面,相對比較穩定,可以對網絡通訊中的一些弊病進行彌補和避免,因此這些通信工程得到了普遍的應用。此外,我們的同步數字傳輸技術還可以通過幀模式進行傳輸,這樣就使信號傳輸的損失減小了,而且會變得更加穩定。這也是為了保障信息通信系統傳輸的質量和技術的特點。
通信傳輸的類型相對而言有很多,包括光纖傳輸和無線傳輸量大類型。當然,這兩種類型是按照信息傳輸載體來分的。光纖傳輸技術是運用比較普遍的,因為它是目前比較先進的一種通信傳輸方式,從音頻和視頻信號的類型上解決,把音頻和視頻信號調到激光束上。這樣就能通過光纖傳播出去,這就是對于光纖傳輸技術的應用。它有一個顯而易見的特點,就是像光速一樣的快,這樣起到了迅速傳遞信息的作用,可以實現辦公快捷化,生活輕便化,這是光纖通訊顯而易見的好處,是非常直接的。
傳輸方面的技術按照系統分配,可以分為兩種,是光纖傳輸的系統和數字同步的系統,本身這兩種系統也都隨著技術發展在提升。舉例來說,同步數字系統取代了數字傳輸網絡的發展,因此出現了同步數字系統。對光纖通信的發展是有很大的促進和幫助的,不但信號的穩定性提高了,還減少了信號損失,使數字化信息傳輸更加穩定了。
5G超實時網絡傳輸本身在設計上可以與終端進行解耦,基礎設施與網絡傳輸內筒互相搭配就可以進行解耦程序。這樣能夠在控制網絡資源的時候實現資源上的預留、調度和分配等策略。核心網資源和無線空口資源預留都屬于資源預留。無線空口資源預留是對于資源的預留進行科學化控制,能夠實時處理緊急的業務。實現緊急性業務流傳輸目標在資源分配的時候,要對這些預留進行詳細劃分,在劃分的過程中,可以分為CBest-effort業務流、實時業務流和超實時業務流。超實時業務流是不需要進行資源申請,所以能夠利用預留好的資源進行傳輸,這樣就可以根據QoS時延的要求計算網絡傳輸的數據,使我們對虛擬等效的寬帶有什么需求有一個大致的了解。在設計網絡傳輸程序的人員可以通過計算的結果對資源進行分配,可以實現映射的要求。可是5G超實時網絡傳輸技術在調度方面也有所涉及,這種策略一般指業務流調度和數據包調度。所以等級有所不同,要對于這些提出針對性的策略來進行調度,這樣可以有序發出數據,數據包調度的時候,要對接收端亂序造成的延時傳輸問題有效的改善。
有的空口資源視為5G實時網絡傳輸所準備的。這種預留包括了空口資源預留、內容注冊和空口資源使用等等。這就要求技術人員對于預留資源的請求進行內容分類,要符合網絡傳輸技術中的空側資源預留。這樣能夠對于如果對于基站預留資源判斷的準確,就不需要預留了,這需要判斷與試試相吻合。如果不是,那么就需要對于本內容等效的帶寬進行計算。這個目的是要根據結果進行分配資源,對預留的,要將這些預留資源位置信息進行真實的反饋。這是要使預留的信息可以及時到達終端。要先了解資源預留,再進行利用空口資源,并且要對數據傳輸進行專業化處理。如果沒有預留資源,那么需要先申請。申請預留資源應當在5G超時網絡傳輸的使用過程中,對請求的內容進行科學判斷,對注冊的流程也要有科學的判斷。這樣才能使工作更加科學。
在網絡傳輸操作過程中,技術人員會發現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行空口資源的分配,才能夠實現正常切換,如果出現終端離線的情況,可以切換到另一個BS,這樣的情況會直接回收所分配的資源;②現有資源需要統一分配,方式一般會按照業務的分類進行分配,當5G超時網絡對于網絡傳輸技術不能滿足技術的延時要求的時候,對信息傳輸會受到很大的影響;③當空口資源在分配時,如果出現信令交互的影響就會延長傳輸時間。
要對于5G實時網絡傳輸技術進行核心網絡的預留,才能實現對于后續資源的利用。所謂的寬帶數據是可以分為靜態資源和動態資源預留的。這時候,可以根據核心資源預留的性質進行不同的劃分,可以分為小寬帶和大寬帶的超實時內容。動態資源的運用主要是針對等效帶寬大超實時的。所以,無論是什么樣的預留方式,都要先看內容,以內容為基礎進行操作,在這個過程中,可以通過映射表來與相關的內容進行匹配,這樣就不用采取IP來保障傳輸的網絡數據了。
空口現有的資源是以業務流的分配方式來進行的,網絡傳輸技術通過5G超實時傳輸有一些弊端,所以,業務流的內容應當成為超實時緊急業務,或者是非超時業務流。要對于資源分配中的分配終端進行改善,對于其局限性,要及時將5G超實時網絡傳輸技術利用起來,這樣一來,緊急業務流就能單獨顯露出來。這樣可以單獨處理緊急業務的預留信息。這種業務流可以分為兩個類型,一個是緊急超時的,一個是緊急非超時的。除了這些,有的資源由于在分配時,交互非常頻繁,使整個過程出現延時遞增。通過對于超實時緊急業務的預留,可以做到防止申請資源過程中產生信令交互隱患,這是為了使資源申請的時間得到節省,使專業的人員可以利用預留的資源來傳達信息。

圖1 5G實時網絡傳輸模式圖
網絡信息的傳輸,是一種非常專業、非常規范,并且非常復雜的一種過程,技術人員應當對于網絡傳輸中的延時知識進一步了解,了解它的組成部分,包括網絡傳輸延時和無線接入的延時。在了解的過程中,也要留心網絡架構的設計,使其能夠達到傳輸延時的時候可以滿足業務需求。5G超實時網絡傳輸技術的出現就是為了減少延時,使信息更快捷,數據更可靠,安全、高效、快速。
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