Сети 5G движутся в направлении диверсификации сетей, широкополосной интеграции, интеграции и интеллектуального анализа. С популяризацией различных интеллектуальных терминалов мобильный трафик данных будет стремительно расти к 2020 году и далее. В будущей сети 5G уменьшение радиуса соты и увеличение количества узлов с низким энергопотреблением является одной из основных технологий, обеспечивающих рост трафика в 1000 раз в будущем. Поэтому сверхплотные гетерогенные сети стали ключевой технологией для улучшения трафика данных в будущих сетях 5G.
В будущем беспроводные сети будут развернуты с использованием множества беспроводных узлов, которые более чем в 10 раз больше существующих сайтов. В зоне покрытия макростанции расстояние между сайтами будет оставаться в пределах 10 м, а поддержка 25 000 пользователей на 1 км2. В то же время отношение количества активных пользователей к числу сайтов может достигать 1: 1, то есть однозначное соответствие между пользователями и узлами обслуживания. Плотно развернутая сеть сократила расстояние между терминалами и узлами, что значительно улучшило мощность и эффективность использования спектра в сети. В то же время она также расширила покрытие сети, расширила пропускную способность системы и расширила услуги в различных сетях доступа. технологии и различные покрытия. Межуровневая гибкость. Хотя архитектура сверхплотной гетерогенной сети имеет большие перспективы развития в 5G, уменьшение расстояния между узлами и все более плотное развертывание сети усложнит топологию сети, что может привести к проблемам несовместимости с существующими системами мобильной связи. В сетях мобильной связи 5G помехи являются проблемой, которую необходимо решить. Помехи в сети в основном включают в себя: помехи в канале, помехи от ресурсов общего спектра и помехи между различными уровнями покрытия. Алгоритмы координации помех существующих систем связи могут решить проблему только одного источника помех. В сетях 5G потери при передаче соседних узлов, как правило, не сильно отличаются, что приведет к тому, что мощность нескольких источников помех будет одинаковой, что приведет к дальнейшему снижению производительности сети, в результате чего будет сложно справиться с алгоритмами координации.
Точное и эффективное распознавание соседних узлов является необходимым условием для крупномасштабного взаимодействия узлов. В сверхплотной сети плотное развертывание вызывает резкое увеличение числа границ ячеек в сочетании с неправильной формой, что приводит к частым и сложным хэндоверам. Чтобы удовлетворить потребности мобильности, обязательно должны появиться новые алгоритмы передачи обслуживания; Кроме того, технологии динамического развертывания сети также являются предметом исследований. Из-за внезапного и случайного открытия и закрытия большого количества узлов, развернутых пользователями, топология сети и помехи имеют широкий диапазон динамических изменений; и небольшое количество пользователей услуг на каждой маленькой станции также легко приводит к пространственному и временному распределению бизнеса. Драматические динамические изменения происходят.
Специальная сеть
В традиционных сетях мобильной связи ручное развертывание в основном используется для завершения развертывания, эксплуатации и обслуживания сети, что потребляет много человеческих ресурсов и увеличивает эксплуатационные расходы, а оптимизация сети не идеальна. В будущем сети 5G столкнутся с проблемами развертывания, эксплуатации и обслуживания сетей. Это происходит главным образом из-за существования различных технологий беспроводного доступа в сети и различных возможностей покрытия сетевого узла. Отношения между ними сложны. Таким образом, интеллект самоорганизующейся сети (SON) станет важной ключевой технологией для сетей 5G.
Ключевые проблемы, решаемые с помощью самоорганизующейся сетевой технологии, в основном включают в себя следующие два момента: (1) самопланирование и самоконфигурирование на этапе развертывания сети, (2) этап обслуживания сети самооптимизации и самовосстановления. -конфигурация, то есть конфигурация новых сетевых узлов может быть «подключи и работай», с низкой стоимостью, простотой установки и другими преимуществами. Цель самооптимизации состоит в том, чтобы уменьшить нагрузку на бизнес, добиться эффекта улучшения качества и Производительность сети, метод заключается в измерении через UE и eNB, в локальной eNB или самооптимизации параметров управления сетью. Самовосстановление означает, что система может автоматически обнаруживать, обнаруживать и устранять проблемы, значительно снижая затраты на обслуживание и избегая воздействия на качество сети и пользовательский опыт. Цель самопрограммирования состоит в том, чтобы динамически планировать и выполнять сеть, удовлетворяя потребности расширения емкости системы, бизнес-мониторинга или оптимизации итоги
Сеть распространения контента
В 5G такие сервисы, как аудио, видео и изображения для крупных пользователей, значительно выросли, и взрывной рост сетевого трафика значительно повлияет на качество услуг для пользователей, получающих доступ к Интернету. Как эффективно распространять бизнес-контент с высоким трафиком и сократить время, затрачиваемое пользователями на получение информации, стало серьезной проблемой для операторов сетей и поставщиков контента. Опора только на увеличение пропускной способности не решает проблему. На это также влияют такие факторы, как перегрузка маршрутизации и задержка передачи, производительность сервера веб-сайта и тому подобное. Появление этих проблем тесно связано с расстоянием между пользовательскими серверами. Сеть распространения контента (CDN) будет играть важную роль в поддержке пропускной способности сети 5G и доступа пользователей в будущем.
Сеть распространения контента - это новый уровень, добавленный к традиционной сети, а именно интеллектуальная виртуальная сеть. Система CDN всесторонне учитывает состояние соединения, состояние нагрузки и расстояние пользователя каждого узла. Распространяя связанный контент на прокси-сервер CDN рядом с пользователем, пользователи могут получать необходимую им информацию поблизости, что может уменьшить перегрузку сети и сократить время отклика, чтобы повысить скорость отклика. Сетевая архитектура CDN создает несколько прокси-серверов CDN между пользовательской стороной и исходным сервером, что может уменьшить задержку и улучшить QoS (качество обслуживания). Когда пользователь отправляет запрос на требуемый контент, если исходный сервер ранее получил запрос на тот же контент, запрос перенаправляется DNS на ближайший к пользователю прокси-сервер CDN, и прокси-сервер отправляет соответствующий контент Пользователь. Поэтому исходному серверу нужно только отправлять контент на каждый прокси-сервер, что удобно для пользователей, чтобы получать контент с соседнего прокси-сервера с достаточной пропускной способностью, уменьшая сетевую задержку и улучшая взаимодействие с пользователем. С развитием технологий облачных вычислений, мобильного Интернета и динамического сетевого контента технологии распространения контента постепенно становятся все более специализированными и настраиваемыми, и они сталкиваются с новыми проблемами с точки зрения маршрутизации контента, управления, доставки и безопасности.
D2D связь
В сетях 5G пропускная способность сети и эффективность использования спектра нуждаются в дальнейшем улучшении. Более богатые режимы связи и лучший опыт конечного пользователя также являются направлениями развития 5G. Связь между устройствами и устройствами (D2D) имеет потенциальную перспективу улучшения производительности системы, улучшения взаимодействия с пользователем, снижения нагрузки на базовую станцию и улучшения использования спектра. Поэтому D2D - одна из ключевых технологий в будущей сети 5G.
D2D-связь - это технология прямой передачи данных, основанная на сотовой системе. Данные сеанса D2D передаются напрямую между терминалами без пересылки через базовую станцию и соответствующей управляющей сигнализации, такой как установление сеанса, обслуживание, распределение беспроводных ресурсов, выставление счетов, аутентификация. Ответственность за идентификацию и управление мобильностью по-прежнему лежит на сотовой сети. Внедрение D2D-связи в сотовую сеть может снизить нагрузку на базовую станцию, сократить сквозную задержку передачи, повысить эффективность использования спектра и снизить производительность терминала. Мощность передачи. Когда инфраструктура беспроводной связи повреждена или в слепой зоне покрытия беспроводной сети, терминал может осуществлять сквозную связь и даже осуществлять доступ к сотовой сети с помощью D2D. В сетях 5G связь D2D может быть развернута в как авторизованные, так и несанкционированные группы.
М2М связь
M2M (machinetomachine, M2M), как наиболее распространенная форма применения Интернета вещей, получила коммерческое применение в областях интеллектуальных сетей, мониторинга безопасности, информатизации городов и мониторинга окружающей среды. 3GPP разработал некоторые стандарты для сетей M2M и приступил к исследованию ключевых технологий M2M. М2М в основном определяется в двух широких и узких смыслах. В широком смысле M2M в основном относится к межмашинной, межсетевой и мобильной сети, а также к межмашинной связи. Он охватывает все технологии, которые обеспечивают связь между людьми, машинами и системами. В узком смысле M2M относится только к машинам и связи между машинами. Интеллектуальный и интерактивный типичная функция M2M, которая отличается от других приложений. Машины под эту функцию также получают больше «мудрости».
Информационный Центр Сеть
В связи с растущим распространением таких услуг, как аудио в реальном времени и видео высокой четкости, традиционная сеть TCP / IP, основанная на обмене данными о местоположении, не может отвечать требованиям для распределения трафика данных. Сеть показывает тенденцию развития, основанную на информации. Идея информационно-ориентированной сети (ICN) была впервые предложена Нельсоном в 1979 году, а затем усилена Баккалой. Как новая сетевая архитектура, ICN стремится заменить существующий IP.
Информация, на которую ссылается ICN, включает потоковую передачу мультимедиа в режиме реального времени, веб-службы, мультимедийную связь и т. Д., И сеть информационного центра представляет собой совокупность этих фрагментов информации. Поэтому основной концепцией ICN является распределение, поиск и передача информации, и он больше не поддерживает связь целевого хоста. В отличие от традиционной сетевой архитектуры TCP / IP, основанной на адресе хоста, ICN использует информационную модель сетевого взаимодействия, игнорируя роль IP-адреса или даже используя его в качестве идентификатора передачи. Новый стек сетевых протоколов может реализовывать такие функции, как разрешение имен информации, данные кэша маршрутов и информация о многоадресной доставке на сетевом уровне, что может лучше решать проблемы масштабируемости, реального времени и динамики в компьютерных сетях. Процесс передачи информации ICN - это процесс передачи информации, основанный на методе публикации-подписки. Во-первых, поставщик контента публикует свой собственный контент в сети, и узлы в сети понимают, как ответить на запрос соответствующего контента. Затем, когда первая подписка отправляет запрос контента в сеть, узел пересылает запрос издателю контента, издатель контента отправляет соответствующий контент подписчику, а узел с кешем будет кэшировать пропущенный контент. Когда другие подписчики отправляют запросы на тот же контент, соседние кэшированные узлы напрямую отвечают на соответствующий контент. Следовательно, процесс связи сети информационного центра является процессом сопоставления запрошенного контента. В традиционной IP-сети принят «push» режим передачи, то есть сервер доминирует над всем процессом передачи, игнорируя статус пользователя, в результате чего пользователь получает слишком много спама. Сеть ICN как раз наоборот. Используется режим «тянуть». Весь процесс передачи запускается запросом информации в реальном времени пользователя, и сеть использует кэш информации для достижения быстрого отклика пользователей. Кроме того, информационная безопасность связана только с самой информацией, а не с контейнером хранения. В ответ на эту характеристику информации сети ICN используют механизмы защиты на основе информации, которые отличаются от традиционных механизмов безопасности сети. По сравнению с традиционными IP-сетями ICN обладает преимуществами высокой эффективности, высокой безопасности и поддержки мобильности клиентов.