Sítě 5G se pohybují ve směru diverzifikace sítě, širokopásmového připojení, integrace a zpravodajství. S popularizací různých inteligentních terminálů bude mobilní datový provoz do roku 2020 a dále vykazovat prudký růst. V budoucí síti 5G je snížení poloměru buňky a zvýšení počtu uzlů s nízkou spotřebou jednou z klíčových technologií, které zajistí, že budoucí síť 5G bude podporovat 1000násobný nárůst provozu. Proto se velmi husté heterogenní sítě staly klíčovou technologií pro zlepšení přenosu dat v budoucích 5G sítích.
V budoucnu budou bezdrátové sítě rozmístěny s různými bezdrátovými uzly, které jsou více než 10krát větší než stávající weby. V oblasti pokrytí stanicemi makra zůstane vzdálenost mezi weby do 10 metrů a podpora pro 25 000 uživatelů na 1 km2. Současně poměr počtu aktivních uživatelů k počtu webů může dosáhnout 1: 1, tj. Vzájemná korespondence mezi uživateli a uzly služeb. Hustě rozmístěná síť zkrátila vzdálenost mezi terminály a uzly, což výrazně zlepšilo účinnost a efektivitu spektra sítě. Zároveň rozšířilo pokrytí sítě, rozšířilo kapacitu systému a rozšířilo služby v různých přístupech technologií a různých pokrytí. Meziúrovňová flexibilita. Ačkoli ultrahustá heterogenní síťová architektura má v 5G velké vyhlídky na vývoj, zmenšení vzdálenosti mezi uzly a stále hustší nasazení sítě způsobí komplikaci topologie sítě, což je náchylné k problémům s nekompatibilitou se stávajícími mobilními komunikačními systémy. V mobilních komunikačních sítích 5G je interference problém, který je třeba vyřešit. Rušení v síti zahrnuje zejména: interkanálové rušení, rušení ze zdrojů sdíleného spektra a rušení mezi různými úrovněmi pokrytí. Algoritmy pro koordinaci interference stávajících komunikačních systémů mohou vyřešit pouze problém jediného zdroje interference. V sítích 5G se přenosová ztráta sousedních uzlů obecně příliš neliší, což způsobí, že síla více zdrojů rušení bude podobná, což dále zhorší výkon sítě, takže současný je obtížné vyrovnat se s koordinačními algoritmy.
Předpokladem pro spolupráci ve velkém měřítku je přesné a efektivní snímání sousedních uzlů. V ultra husté síti způsobuje husté rozmístění prudký nárůst počtu buněčných hranic spojený s nepravidelnými tvary, což vede k častým a složitým předáváním. Aby byly uspokojeny potřeby mobility, musí se objevit nové algoritmy předávání; Kromě toho jsou také předmětem výzkumu technologie dynamického nasazení v síti. Vzhledem k náhlému a náhodnému otevření a uzavření velkého počtu uzlů nasazených uživateli má topologie sítě a rušení širokou škálu dynamických změn; a malý počet uživatelů služeb v každé malé stanici také snadno vede k prostorovému a časovému rozdělení podnikání. Dochází k dramatickým dynamickým změnám.
Síť ad hoc
V tradičních mobilních komunikačních sítích se ruční nasazení používá hlavně k dokončení nasazení a provozu a údržby sítě, což spotřebovává mnoho lidských zdrojů a zvyšuje provozní náklady a optimalizace sítě není ideální. V budoucnu budou 5G sítě čelit problémům s nasazením, provozem a údržbou sítě. Je to hlavně kvůli existenci různých technologií bezdrátového přístupu v síti a různých schopností pokrytí síťových uzlů. Vztah mezi nimi je složitý. Inteligence samoorganizující se sítě (SON) se proto stane nezbytnou klíčovou technologií pro sítě 5G.
Mezi klíčové problémy, které řeší samoorganizující se síťová technologie, patří zejména následující dva body: (1) samoplánování a samokonfigurace ve fázi nasazení sítě; (2) fáze údržby sítě samooptimalizace a samoléčení. -konfigurace, to znamená, že konfigurace nových síťových uzlů může být plug and play, s nízkými náklady, snadnou instalací a dalšími výhodami. Účelem samooptimalizace je snížení pracovní zátěže podniku, dosažení efektu zlepšování kvality a výkon sítě, metoda je měřit pomocí UE a eNB, v místní eNB nebo v parametrech správy sítě samooptimalizace. Samotné léčení znamená, že systém dokáže automaticky detekovat, lokalizovat a řešit problémy, výrazně snížit náklady na údržbu a zabránit dopadu o kvalitě sítě a uživatelských zkušenostech. Účelem samo-programování je dynamické plánování a provádění sítě při uspokojování potřeb rozšíření kapacity systému, monitorování podnikání nebo optimalizace výsledky izace
Síť pro distribuci obsahu
V 5G se služby jako audio, video a obrazové služby pro velké uživatele dramaticky rozrostly a explozivní růst síťového provozu výrazně ovlivní kvalitu služeb pro uživatele přistupující k internetu. Jak účinně distribuovat podnikový obsah s vysokým provozem a snížit zpoždění uživatelů při získávání informací, se provozovatelé sítí a poskytovatelé obsahu stali hlavním problémem. Spoléhat se pouze na zvýšení šířky pásma problém nevyřeší. Je to také ovlivněno faktory, jako je přetížení směrování a zpoždění přenosu, kapacita zpracování webového serveru a podobně. Vznik těchto problémů úzce souvisí se vzdáleností mezi uživatelskými servery. Síť pro distribuci obsahu (CDN) bude hrát důležitou roli při podpoře budoucí kapacity sítě 5G a přístupu uživatelů
Síť pro distribuci obsahu je nová vrstva přidaná do tradiční sítě, konkrétně inteligentní virtuální síť. Systém CDN komplexně zvažuje stav připojení, stav zatížení a vzdálenost uživatele každého uzlu. Distribucí souvisejícího obsahu na proxy server CDN v blízkosti uživatele mohou uživatelé získat informace, které potřebují v okolí, což může zmírnit přetížení sítě a zkrátit dobu odezvy. Zvýšit rychlost odezvy. Síťová architektura CDN konstruuje více proxy serverů CDN mezi uživatelskou stranou a zdrojovým serverem, což může snížit latenci a zlepšit QoS (kvalita služby). Když uživatel odešle požadavek na požadovaný obsah, pokud zdrojový server již dříve obdržel požadavek na stejný obsah, přesměruje požadavek DNS na proxy server CDN nejblíže uživateli a proxy server odešle odpovídající obsah na uživatel. Proto zdrojový server potřebuje pouze poslat obsah na každý proxy server, což je výhodné pro uživatele, aby získali obsah z blízkého proxy serveru s dostatečnou šířkou pásma, což snižuje zpoždění v síti a zlepšuje uživatelské prostředí. S rozvojem cloud computingu, mobilního internetu a technologií dynamického síťového obsahu se technologie distribuce obsahu postupně stávají specializovanějšími a přizpůsobitelnějšími a čelí novým výzvám, pokud jde o směrování obsahu, správu, push a zabezpečení.
D2D komunikace
V sítích 5G je třeba dále zlepšit kapacitu sítě a účinnost spektra. Bohatější komunikační režimy a lepší zážitek pro koncového uživatele jsou také směry vývoje 5G. Komunikace zařízení se zařízením (D2D) má potenciální vyhlídky na zlepšení výkonu systému, zvýšení uživatelské zkušenosti, snížení tlaku v základnové stanici a zlepšení využití spektra. D2D je jednou z klíčových technologií v budoucí 5G síti.
D2D komunikace je technologie přímého přenosu dat založená na celulárním systému. Data relace D2D jsou přenášena přímo mezi terminály bez přeposílání prostřednictvím základnové stanice a příslušné řídicí signalizace, jako je vytvoření relace, údržba, přidělování bezdrátových zdrojů, fakturace, autentizace. , správa identifikace a mobility, je stále zodpovědností celulární sítě. Zavedení komunikace D2D v celulární síti může snížit zátěž základnové stanice, snížit přenosové zpoždění end-to-end, zlepšit účinnost spektra a snížit terminál přenosový výkon.Když je bezdrátová komunikační infrastruktura poškozená nebo v slepé oblasti pokrytí bezdrátovou sítí, může terminál realizovat komunikaci end-to-end a dokonce přistupovat k celulární síti pomocí sítí D2D. V 5G sítích lze komunikaci D2D implementovat v jak povolená, tak neautorizovaná pásma.
M2M komunikace
M2M (machinetomachine, M2M), jako nejběžnější aplikační forma internetu věcí, dosáhla komerčních aplikací v oblasti inteligentních sítí, monitorování bezpečnosti, městské informatizace a monitorování životního prostředí. Společnost 3GPP formulovala některé standardy pro sítě M2M a zahájila výzkum klíčových technologií M2M. M2M je definován hlavně ve dvou širokých a úzkých smyslech. V širším slova smyslu se M2M týká především komunikace mezi stroji, mezi lidmi a mobilní sítě a komunikace mezi stroji. Zahrnuje všechny technologie, které umožňují komunikaci mezi lidmi, stroji a systémy. V úzkém smyslu se M2M týká pouze strojů a komunikace mezi stroji. Inteligentní a interaktivní je typická vlastnost M2M, která se liší od ostatních aplikací. Strojům v rámci této funkce je také dána větší „moudrost“.
Síť informačního centra
S rostoucím množstvím služeb, jako jsou zvuk v reálném čase a video ve vysokém rozlišení, nemůže tradiční síť TCP / IP založená na lokalizační komunikaci splňovat požadavky na distribuci datového provozu. Síť ukazuje vývojový trend zaměřený na informace. Myšlenka sítě zaměřené na informace (ICN) byla poprvé navržena Nelsonem v roce 1979 a později posílena Baccalou. Cílem nové síťové architektury je nahradit stávající IP.
Informace, na které odkazuje ICN, zahrnují streamování médií v reálném čase, webové služby, multimediální komunikace atd. A síť informačních center je úplným shromažďováním těchto informací. Proto je hlavním konceptem ICN distribuce, vyhledávání a přenos informací a již neudržuje konektivitu cílového hostitele. Na rozdíl od tradiční architektury sítě TCP / IP zaměřené na adresu hostitele ICN používá model síťové komunikace zaměřený na informace, ignoruje roli IP adresy nebo ji dokonce používá jako identifikátor přenosu. Nový zásobník síťových protokolů může na síťové vrstvě implementovat funkce, jako je rozlišení názvů informací, informace o směrovacích informacích o mezipaměti a informace o vícesměrném vysílání, které mohou lépe vyřešit problémy škálovatelnosti, reálného času a dynamiky v počítačových sítích. Proces přenosu informací ICN je proces přenosu informací založený na metodě publikování a odběru. Nejprve poskytovatel obsahu publikuje svůj vlastní obsah do sítě a uzly v síti rozumí tomu, jak reagovat na žádost o související obsah. Poté, když první předplatné odešle požadavek na obsah do sítě, uzel předá požadavek vydavateli obsahu, vydavatel obsahu odešle odpovídající obsah předplatiteli a uzel s mezipamětí bude mezipaměť ukládat obsah, který prošel. Když další předplatitelé odesílají žádosti o stejný obsah, sousední uzly v mezipaměti přímo odpovídají na odpovídající obsah. Komunikační proces sítě informačního centra je proto procesem porovnávání požadovaného obsahu. V tradiční síti IP je přijat přenosový režim „push“, to znamená, že server dominuje v celém procesu přenosu, ignoruje stav uživatele, což vede k tomu, že uživatel dostává příliš mnoho nevyžádané pošty. Síť ICN je právě naopak. Používá režim „pull“. Celý proces přenosu je spuštěn požadavkem uživatele na informace v reálném čase a síť používá informační mezipaměť k dosažení rychlé reakce na uživatele. Kromě toho zabezpečení informací souvisí pouze se samotnými informacemi, nikoli s úložným kontejnerem. V reakci na tuto vlastnost informací používají sítě ICN bezpečnostní mechanismy založené na informacích, které se liší od tradičních bezpečnostních mechanismů sítě. Ve srovnání s tradičními IP sítěmi má ICN výhody vysoké účinnosti, vysoké bezpečnosti a podpory mobility klientů.
