無線通信技術(shù)-5G網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)與新架構(gòu)

第八章五G網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)與新架構(gòu)知識點KNOWLEDGE五G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計面臨地新問題,新挑戰(zhàn)掌握五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)了解五G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計面臨地新問題,新挑戰(zhàn)五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)面臨地挑戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化軟件定義網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)移動邊緣計算一,五G網(wǎng)絡(luò)面臨地挑戰(zhàn)五G網(wǎng)絡(luò)面對更為復(fù)雜地業(yè)務(wù)與應(yīng)用,未來五G網(wǎng)絡(luò)將向能更優(yōu)質(zhì),功能更靈活,運營更智能與生態(tài)更友好地方向發(fā)展。五G網(wǎng)絡(luò)將提供更高接入速率,更低接入延時,更好接入可靠地用戶體驗,并滿足在高流量密度,高連接密度與高移動環(huán)境下地接入需求;五G網(wǎng)絡(luò)將以用戶體驗為設(shè)計目地,支持多樣化地移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求;五G網(wǎng)絡(luò)將全面提升智能感知與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化地能力,通過對用戶業(yè)務(wù)及環(huán)境狀態(tài)地學(xué),優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源部署。一,五G網(wǎng)絡(luò)面臨地挑戰(zhàn)五G網(wǎng)絡(luò)面對更為復(fù)雜地業(yè)務(wù)與應(yīng)用,未來五G網(wǎng)絡(luò)將向能更優(yōu)質(zhì),功能更靈活,運營更智能與生態(tài)更友好地方向發(fā)展。五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)面臨地挑戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化軟件定義網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)移動邊緣計算二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)地新架構(gòu)五G接入網(wǎng)是一個以業(yè)務(wù)為心,滿足不同場景地多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),宏基站,微基站與繼協(xié)同工作,以提升小區(qū)吞吐率,提高資源利用率。五G接入網(wǎng)將提供多種空口接入方案,支持分布式,集式,自組織等多種復(fù)雜地網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),實現(xiàn)無線資源地智能化管控。五G核心網(wǎng)需要支持低延時,大容量,高速率地不同業(yè)務(wù)需要,需要根據(jù)差異化地業(yè)務(wù)需求實現(xiàn)功能地按需編排。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)地新架構(gòu)新型地五G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含接入面,控制面與轉(zhuǎn)發(fā)面三個功能面接入面由各類型地基站與無線接入設(shè)備構(gòu)成,負責(zé)控制策略地執(zhí)行。在新地網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,各層基站間地互能力增強,并形成了更為靈活地網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),以實現(xiàn)快速靈活地?zé)o線接入控制,提升無線資源利用率。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)地新架構(gòu)新型地五G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含接入面,控制面與轉(zhuǎn)發(fā)面三個功能面控制面負責(zé)全局控制策略地生成。在控制面,通過網(wǎng)絡(luò)功能地重構(gòu),可實現(xiàn)簡化地控制流程與資源地全局調(diào)度,針對差異化地業(yè)務(wù)需求,可通過按需編排地網(wǎng)絡(luò)功能,提供可定制地網(wǎng)絡(luò)資源與友好地開放臺。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)地新架構(gòu)新型地五G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含接入面,控制面與轉(zhuǎn)發(fā)面三個功能面轉(zhuǎn)發(fā)面包含用戶面下沉地分布式網(wǎng)管,通過邊緣存儲,邊緣計算等技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)流加速。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化軟件定義網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)移動邊緣計算五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)面臨地挑戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化軟件定義網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)移動邊緣計算二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化,是指基于通用硬件,利用虛擬化技術(shù)實現(xiàn)電信網(wǎng)絡(luò)元件地軟件化。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化地核心思想是把邏輯上地電信網(wǎng)絡(luò)元件與具體地硬件設(shè)備解耦,以期在統(tǒng)一地硬件設(shè)備上運行不同地網(wǎng)絡(luò)功能。降低硬件地成本降低了運維地難度網(wǎng)絡(luò)功能地開放二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化環(huán)境:網(wǎng)絡(luò)虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施（NFVI）虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能（VNF）網(wǎng)絡(luò)管理與編排（MANO）二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化提供各種硬件資源虛擬層將這些物理資源變成虛擬地資源二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化運行在虛擬機或容器以實現(xiàn)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)元件功能地軟件虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能運行所需要地計算,存儲與網(wǎng)絡(luò)資源全部由NFVI提供二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)負責(zé)對實際地物理資源行管理,分配供虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能單元所使用地虛擬機,并對這些虛擬機行生命周期地管理,完成如創(chuàng)建,遷移,銷毀與重生等操作網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化網(wǎng)絡(luò)管理與編排通過對底層地管理與編排形成上層地應(yīng)用負責(zé)對虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能行生命周期地管理,包括網(wǎng)絡(luò)功能地擴容,縮容,終止等。編排器是整個MANO單元地控制心,負責(zé)對網(wǎng)絡(luò)虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施資源與軟件資源行統(tǒng)一地管理與編排,同時負責(zé)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)到NFVI地部署。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)虛擬化設(shè)施管理臺常見地虛擬化設(shè)施管理臺有開源地OpenStack,VMware地vSphere等。OpenStack是一種開源地云管理臺,也是當(dāng)前通信領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛地云管理臺之一,很多公司都在OpenStack上行二次開發(fā),包裝自己地產(chǎn)品。虛擬化設(shè)施管理通過將各種硬件資源虛擬化,屏蔽底層地物理差異,從而讓運營商可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)地要求自行創(chuàng)建邏輯主機,換機,防火墻,負載均衡器等設(shè)備,并通過簡單地操作在幾分鐘內(nèi)部署一個復(fù)雜地邏輯網(wǎng)絡(luò)。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)虛擬化設(shè)施管理臺OpenStack使用了較為簡單地分層方法,水方向上分為三層,分別為表示層,邏輯層與資源層。表示層即Presentation層,組件在這一層與用戶互,接收與呈現(xiàn)信息,組件可以通過網(wǎng)絡(luò)界面,命令行或函數(shù)實現(xiàn)與用戶地互。邏輯層也稱為業(yè)務(wù)層,組件在這一層實現(xiàn)具體地業(yè)務(wù)邏輯,如虛擬化,計算資源地調(diào)度等。資源層包含了具體地計算,存儲與網(wǎng)絡(luò)資源,各服務(wù)組件通過這些資源地管控對外提供服務(wù)。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)虛擬化設(shè)施管理臺在垂直方向上,OpenStack分為系統(tǒng)集成與管理兩個部分,系統(tǒng)集成部分提供了計費與身份驗證功能,管理部分提供了對整個系統(tǒng)組建地管理與監(jiān)控功能。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)虛擬化設(shè)施管理臺OpenStack臺定義了與系統(tǒng)互地應(yīng)用開發(fā)者,運維開發(fā)者,應(yīng)用擁有者與云系統(tǒng)運維者四種用戶。應(yīng)用開發(fā)者面對地是各個組件提供地應(yīng)用程序接口API,通過使用這些API行編程,開發(fā)基于OpenStack地應(yīng)用。云系統(tǒng)運維者通過監(jiān)控與管理界面運維整個OpenStack臺。運維開發(fā)者既使用各組件地API,又使用OpenStack提供地儀表板行運維。應(yīng)用擁有者通過提供給用戶地門戶來管理與使用自己地應(yīng)用程序。五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)面臨地挑戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化軟件定義網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)移動邊緣計算二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)軟件定義網(wǎng)絡(luò)軟件定義網(wǎng)絡(luò)是一種新型地網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),是網(wǎng)絡(luò)虛擬化地一種實現(xiàn)方式。軟件定義網(wǎng)絡(luò)地核心思想是將網(wǎng)絡(luò)地設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面行分離,并利用可編程化控制實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)流量地靈活控制,使網(wǎng)絡(luò)作為管道顯得更加智能。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SoftwareDefinedwork,SDN）架構(gòu)改變了原有地網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將只負責(zé)單純地數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā);原來負責(zé)控制地操作系統(tǒng)被提升為獨立地網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),負責(zé)對不同業(yè)務(wù)特行管理;網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與業(yè)務(wù)特及硬件設(shè)備之間地通信都可以通過編程實現(xiàn)。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)虛擬化設(shè)施管理臺軟件定義網(wǎng)絡(luò)地典型架構(gòu)自上而下可以分為應(yīng)用層,控制層與基礎(chǔ)設(shè)施層。應(yīng)用層包含各種不同地業(yè)務(wù)應(yīng)用,對于開發(fā)者來說是開放區(qū)域,開發(fā)者可以行創(chuàng)新開發(fā)。控制層主要負責(zé)處理數(shù)據(jù)資源地編排,維護網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)并監(jiān)控狀態(tài)信息。基礎(chǔ)設(shè)施層由各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)軟件定義網(wǎng)絡(luò)軟件定義網(wǎng)絡(luò)具有地特點為硬件設(shè)備歸一化,設(shè)備資源虛擬化,通用硬件及軟件可編程化地優(yōu)點硬件設(shè)備歸一化使硬件設(shè)備與業(yè)務(wù)特結(jié)構(gòu)解耦網(wǎng)絡(luò)地智能全部由軟件實現(xiàn)對業(yè)務(wù)響應(yīng)更快,更便捷,可以定制各種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)軟件定義網(wǎng)絡(luò)軟件定義網(wǎng)絡(luò)地價值網(wǎng)絡(luò)環(huán)境所見即所得。虛擬機遷移策略跟隨。網(wǎng)絡(luò)地可視化管理。網(wǎng)絡(luò)功能地快速引入。五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)面臨地挑戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化軟件定義網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)移動邊緣計算二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片是指基于客戶化需求可以被設(shè)計,部署,維護地邏輯網(wǎng)絡(luò),其旨在滿足特定地客戶,業(yè)務(wù),商業(yè)場景地業(yè)務(wù)特點及商業(yè)模式。網(wǎng)絡(luò)切片將現(xiàn)實存在地物理網(wǎng)絡(luò)在邏輯層面上劃分為多個不同類型地虛擬網(wǎng)絡(luò),依照不同用戶地服務(wù)需求（如延時地高低,帶寬地大小,可靠地強弱等指標(biāo)）來行劃分,從而應(yīng)對復(fù)雜多變地應(yīng)用場景。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)通過對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)行分流管理,可以高效靈活地部署各種差異需求業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化應(yīng)用于五G網(wǎng)絡(luò)地關(guān)鍵特征。網(wǎng)絡(luò)切片被業(yè)界認為是未來運營商面向定制化服務(wù)地重要使能技術(shù)。利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),運營商可以在同一物理架構(gòu)上按需對網(wǎng)絡(luò)資源行切分,為垂直行業(yè)提供差異化,質(zhì)量可保證地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)五G網(wǎng)絡(luò)面臨地挑戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化軟件定義網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)移動邊緣計算二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算移動邊緣計算（MobileEdgeputing,MEC）通過在無線接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上配置有計算,存儲,通信等能力地服務(wù)器,賦予接入網(wǎng)邊緣計算能力。二零一四年提出基于五G架構(gòu)地移動邊緣計算概念二零一四年成立了移動邊緣計算產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)小組發(fā)布了移動邊緣計算技術(shù)白皮書二零一六年一一月,邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算基本架構(gòu)二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算移動邊緣計算地標(biāo)準(zhǔn)（一）給出了移動邊緣計算專業(yè)術(shù)語地表達形式。（二）在網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化環(huán)境下移動邊緣計算地部署。（三）定義了網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化環(huán)境下ETSI移動邊緣計算地參考架構(gòu),實現(xiàn)方法與關(guān)鍵技術(shù)。（四）定義了移動邊緣計算地框架,參考結(jié)構(gòu),并給出了移動邊緣計算地應(yīng)用場景。（五）提出了移動邊緣計算地要求,旨在促互操作與部署。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算移動邊緣計算地架構(gòu)二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算MEC參考架構(gòu)二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算移動邊緣計算地特點（一）低延時（二）臨近用戶終端設(shè)備（三）位置感知（四）隔離（五）網(wǎng)絡(luò)上下文信息（六）協(xié)議轉(zhuǎn)換二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算應(yīng)用場景移動邊緣服務(wù)器配置了無線分析應(yīng)用程序,為視頻服務(wù)器提供了一個近乎實時地信號二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算應(yīng)用場景采用移動邊緣計算技術(shù),靠近視頻采集設(shè)備地移動邊緣處理器執(zhí)行分析,大大減少了傳輸高數(shù)據(jù)視頻流地需要。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算應(yīng)用場景增強現(xiàn)實是基于本地實景信息地,因此移動邊緣計算技術(shù)具有相當(dāng)?shù)貎?yōu)勢。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算應(yīng)用場景移動邊緣服務(wù)器可以配置高能計算能力,這樣地計算可以在很短地時間內(nèi)完成二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算應(yīng)用場景大型政企類用戶對于敏感數(shù)據(jù)地安全要求較高,且用戶地設(shè)備移動越來越強,許多用戶還將自己地設(shè)備連接到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。二,五G網(wǎng)絡(luò)地新技術(shù)與新架構(gòu)移動邊緣計算應(yīng)用場景車輛行駛過程對延時要求比較高。移動邊緣計算技術(shù)