張磊

河南省通信建設監(jiān)理有限公司 河南 鄭州 450000

引言

5G技術是一種新興的移動通信技術，它的發(fā)展是為了更好地滿足當前人們在各類工作中對于網絡的需求，以及人們對于當前用戶體驗存在不滿的背景下應運而生的，接下來我們就來具體了解一下5G技術的發(fā)展背景。

1 平臺建設需求

根據電力業(yè)務對信息通信網絡的需求，構建創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐平臺，利用高性能服務器和通信網絡設備，結合軟件建模方法，在虛實結合思想指導下實現(xiàn)對信息通信網絡中信息采集、接入、傳輸、通信業(yè)務、數據分析處理等內容的在校與遠程實訓。學生通過該實驗平臺可全面認識現(xiàn)代信息通信網絡的運行環(huán)境及業(yè)務開展，并且可以通過各種通信設備調試、電力通信業(yè)務模擬、故障分析、信息處理等實訓過程，達到實踐能力和創(chuàng)新能力的全面提高。虛擬仿真平臺支持電力業(yè)務典型場景的信息采集、通信網絡傳輸和分析處理，包括電力保護業(yè)務、海量接入業(yè)務、異構組網傳輸等，以滿足高可靠、低時延等性能要求。能夠模擬典型電力場景傳感器數據產生，作為網絡傳輸的數據業(yè)務。體現(xiàn)虛實結合思想，在真實場景數據基礎上運行虛擬仿真軟件，支持實驗室和遠程訪問與操作實驗。具有完善的學生實驗測試系統(tǒng)和教師后臺管理備課系統(tǒng)[1]。

2 新一代城域網網絡架構演進方案

新一代城域網將采用全新的網絡架構，實現(xiàn)固移業(yè)務綜合承載，網絡高度扁平化，網絡內部流量無阻塞高速轉發(fā)；實現(xiàn)網絡/云/IDC/CDN深度耦合，增強云網一體化；實現(xiàn)網絡運維自動化，網絡智能化，實現(xiàn)網絡自治管理。新一代城域網以POD（PointofDelivery）為單位進行建設，按照用戶數、流量規(guī)模劃分地理業(yè)務區(qū)域，規(guī)劃網POD數量和建設規(guī)模。POD根據功能和用途不同分為網POD和云POD。網POD主要承載公眾用戶、政企用戶以及4G/5G無線業(yè)務，云POD主要承載虛擬網元功能。在城域網中部署兩臺高端路由器設備作為CR，上聯(lián)至骨干網，負責出城域網的流量轉發(fā)和跨POD之間流量的轉發(fā)。POD間E2E業(yè)務由管控系統(tǒng)打通；多個POD同屬城域網路由域、管理域和SR域。網POD網絡采用標準的Spine-Leaf組網，實現(xiàn)Fabric化網絡架構。Spine部署兩臺/多臺匯聚交換機，上聯(lián)至CR設備，用于匯聚和中轉城域網內流量；Leaf部署TOR交換機，作為業(yè)務的邊界更加貼近用戶，各類用戶/終端就近接入Leaf節(jié)點。網絡中部署SRv6/EVPN協(xié)議，部署FlexE硬切片，公眾業(yè)務、政企業(yè)務、5G業(yè)務等根據各自特點使用overlay和underlay混合承載。通常一個POD中Leaf/TOR節(jié)點數<1000，通過多POD擴展構建大規(guī)模網絡，同時降低管控面復雜性。云POD網絡采用Spine-Leaf組網架構，VxLANGW部署兩臺高端路由器，支持雙活，作為云POD的出口上聯(lián)至CR；Spine節(jié)點部署兩臺/多臺匯聚交換機，雙上行至VxLANGW，實現(xiàn)云內流量的高速轉發(fā)；Leaf節(jié)點部署多對TOR交換機，采用堆疊/MCLAG方式，接入虛擬化服務器、裸金屬服務器、容器等各類負載設備；各類VNF加載在虛擬服務器上，通過Leaf節(jié)點接入網絡中；網絡中部署控制器系統(tǒng)，采用VxLAN/EVPN/Open Flow協(xié)議實現(xiàn)網絡集中控制和管理[2]。

3 大規(guī)模MlMO通信技術

近來，一種新穎的網絡架構——大規(guī)模MIMO通信網絡，它可以顯著提高頻譜效率，同時又可以降低硬件實現(xiàn)的復雜性，在通信領域得到廣泛關注與研究。MIMO通信是將發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢、被視為下一代移動通信的核心技術。大規(guī)模MIMO通信技術應用在理論研究中仍有一些問題需要解決，其預期的性能優(yōu)勢和特性也越來越多，并且得到學術界的肯定。隨著對大規(guī)模MIMO核心問題的不斷解決，我們有理由相信大規(guī)模MIMO技術將在新一代無線通信系統(tǒng)中發(fā)揮更大、更廣泛的作用。

4 綠色通信技術

當前通信技術在社會各領域中的應用越來越廣泛，這也使得其在發(fā)展過程中涌現(xiàn)出越來越多的問題，相關統(tǒng)計表明通信技術在應用過程中所造成的能耗逐年增加，而這對可持續(xù)發(fā)展造成一定威脅。伴隨著近些年通信技術的推廣應用，社會各領域對信息技術的傳播速度要求越來越高，即便是號稱零距離的5G通信系統(tǒng)也難以滿足1000次通信系統(tǒng)的目標。受信號質量高低影響，能耗情況和能源利用效率不盡相同，在較低轉移條件下可以使能源效率達到最佳。除此之外，通信系統(tǒng)在運作過程中可以有效權衡通信和框架，當前我國所研發(fā)的無線通信技術已基本達到解決能源效率問題的目標，例如在一個多用戶系統(tǒng)中可以借助大規(guī)模MIMO系統(tǒng)來實現(xiàn)資源最優(yōu)化。在未來的發(fā)展中，相關部門要提高對能耗問題的重視程度，存在大規(guī)模能源消耗弊端的通信系統(tǒng)將無法成為推廣使用的系統(tǒng)，這就需要采取合理的措施并注重分析其能源消耗參數，以此來妥善解決通信系統(tǒng)存在的能源消耗問題，這對于推動通信系統(tǒng)實現(xiàn)向好發(fā)展而言具有積極意義。

5 結束語

隨著當前社會經濟水平的不斷提升，4G通信技術已經很難滿足當前用戶和網絡系統(tǒng)的需求，因而5G技術的開發(fā)應用對于保障社會的進步發(fā)展具有很大的推動作用。但是5G技術現(xiàn)在仍然處于初始階段，很多方面仍然有待完善，因而對于5G通信技術中應用的相關技術手段，我們一定要不斷研究與完善。盡可能保證在低能源消耗的基礎上，為群眾提供良好的服務質量。