陈普然
摘要:5G核心网由于具有速率更高、带宽更大、空中接收能力更强、移动数据容量更高、设备功耗更低、时延更长等诸多优势,逐渐成为未来移动通信的发展趋势,具有广阔的发展空间。本文简单介绍了5G核心网的特点,并主要从扁平化IP网络、纳米核心网技术两方面探讨5G核心网的架构,以供同仁参考。
关键词:5G核心网;网络架构
随着移动网络的迅猛发展,对通信系统提出了更高要求。5G核心网由于具有速率更高、带宽更大、空中接收能力更强、移动数据容量更高、设备功耗更低、时延更长等诸多优势,逐渐成为未来移动通信的发展趋势,具有广阔的发展空间。积极展开5G核心网架构,不仅有助于实现人与人之间的无缝连接,而且还有助于加强人与物、物与物之间的高速连接,在多平台环境下给予用户高速的数据传输,无感知的时延以及享受虚拟导航、移动远程医疗、环境监测和智慧农业、应急通信等全新体验,为广大用户提供更好的通信服务。因此,本文展开有关5G核心网架构的探究,对于提升通信服务质量具有重要意义。
一、5G核心网概叙
二、5G核心网架构
相比于当前的网络架构,我们认为5G网络将是一个以全IP与纳米核心网技术为基础的扁平化移动通信系统,该网络架构成功为UE带来GW间的无缝切换,并且摆脱了GW的独立性限制。与此同时,5G核心网架构还囊括了一种用户终端与各种独立、自动无线接入技术(RAT)。
(一)扁平化IP网络
在5G核心网络时代,基站逐渐朝功能强大化、体积缩小化的方向发展,适用于各类场景的安装,并能良好融入周围环境中。对广大用户而言,他们可以完全不受时间地点的约束,随意接入网络,且能保证不掉线。然而,当前EPC网络的分层结构多为固定网元P-GW,具有较差的拓展灵活性,无法良好满足超高速流量增长的未来化需求。因此,在未来5G核心网的建设过程中,应积极引入扁平化IP架构。通过提供一个不用IP地址,通过名称即可识别终端的方法,扁平化IP架构能够依据M-ICT时代的业务特性来展开扁平化改造。在扁平化IP架构中,通过借助分布云所具有的移动核心信息传递功能,通过凭借网络功能虚拟化、逻辑GW以及分布式软件架构等技术,将网络架构由原本的垂直式成功转变为水平分布式。这样一来,就性能与价格而言,能够为运营商提供一个竞争力更强的平台。
例如,积极构建扁平化的IP架构,能够明显降低数据通道内网元数量,实现运营商OPEX与CAPEX的明显降低。同时,有限降低运输过程中数据信息的损耗,并大幅缩减整个通信系统的时延,实现系统对于无线链路中任意时延的完整识别。此外,还能够实现无线网以及核心网的独立维护与不断改善,提升网络构建的拓展性与灵活性。
(二)纳米核心网技术
所谓纳米核心网,通常认为是以纳米技术、云计算以及全IP网络为主要组成因素的一种高效融合。
1、纳米技术
所谓纳米技术,主要是指利用单个原子或单个分子制造物质的科学技术。作为纳米科学的重要应用之一,纳米技术(包括分子纳米技术)被主要应用于纳米范围内(0.1~100nm)的操作控制,引发新一轮的科学技术革命,成为通信行业向下一代转变的显著通信标准。与此同时,在5G通信中,将含有纳米技术的芯片植入移动终端中,简称“纳米终端”,将会是5G核心网产生超乎寻常的强大感应、计算以及通信能力。
2、云计算
随着计算机技术、通信技术的迅猛发展,我国通信网络取得了很大进步,但仍然存在一些不容忽视的问题,如随着新业务的持续增多,现有网络架构部署难度加大;如移动数据与宽带业务日趋成熟,移动与固网运营商却承受高CAPEX与OPEX、“比特管道”的压力;如多媒体内容呈爆炸式增长,随之产生传输时延与移动核心网瓶颈问题,导致大量无效内容被分发出去。
通过积极构建5G核心网,则能有效处理这些问题。这是因为5G网络以云计算为基础,顺利接入无线新技术,同时满足对于现有制式的接入控制。为此,为了有效确保各个场景下用户的数据接入能力,必须积极建立一种更为先进、更加实用的新型控制机制,从而实现对各个制式、频段以及小区之间的无线资源的有效协调。与此同时,对无线资源实行严格管理,努力实现调度功能云化,根据实际需要来合理划分和有序管理资源,显著降低网络管理与维护成本,提升经济效益。
3、全IP网络
全IP網络能够很好满足无线通信业务的快速发展需要,用户可以完全摆脱时间地点的限制,借助无线网络来获取数据应用,为运营商的创新与优化提供很好的方案参考,在性能与价格上显著提升产品的市场竞争力。
三、结语
总之,随着计算技术、通信技术以及自动化技术的迅猛发展,5G网络将会为人类提供更完美的通信体验,为人类生活提供更多便利。广大网络通信工作者们应积极探索、不断实践,科学架构5G核心网,推动5G网络的更快、更好发展。
参考文献:
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