5G tarmoqlari tarmoqni diversifikatsiya qilish, keng polosali ulanish, integratsiya va razvedka yo'nalishi bo'yicha harakat qilmoqda. Har xil aqlli terminallarning ommalashishi bilan mobil Internet trafigi 2020 va undan keyingi yillarda sezilarli o'sishni namoyish etadi. Kelgusida 5G tarmog'ida, hujayra radiusini kamaytirish va kam quvvat tugunlari sonini ko'paytirish kelajakdagi 5G tarmog'ining trafikni 1000 baravar o'sishini qo'llab-quvvatlash uchun asosiy texnologiyalardan biridir. Shu sababli, ultra zich heterojen tarmoqlar kelajakda 5G tarmoqlarida ma'lumotlar uzatilishini yaxshilashning asosiy texnologiyalariga aylandi.
Kelajakda simsiz tarmoqlar mavjud saytlarga qaraganda 10 baravar katta bo'lgan turli xil simsiz tugunlarga joylashtiriladi. Makro stantsiyani qamrab olish zonasida saytlar orasidagi masofa 10 m ichida qoladi va 1 km2 uchun 25,000 foydalanuvchini qo'llab-quvvatlaydi. Shu bilan birga, faol foydalanuvchilar sonining saytlar soniga nisbati 1: 1 ga etishi mumkin, ya'ni foydalanuvchilar va xizmat ko'rsatish tugunlari o'rtasidagi yakka yozishmalar. Zich joylashtirilgan tarmoq terminallar va tugunlar orasidagi masofani qisqartirdi, bu tarmoqning quvvatini va spektr samaradorligini sezilarli darajada yaxshilagan. Shu bilan birga, u tarmoq qoplamini kengaytirgan, tizimning imkoniyatlarini kengaytirgan va turli xil kirishda xizmatlarni yaxshilagan. texnologiyalar va turli xil qoplamalar. Darajalararo moslashuvchanlik. Ultra zich heterojen tarmoq arxitekturasi 5G-da katta rivojlanish istiqbollariga ega bo'lsa-da, tugunlar orasidagi masofaning kamayishi va tobora zichroq tarmoqni o'rnatish tarmoq topologiyasini yanada murakkablashtiradi, bu mavjud uyali aloqa tizimlari bilan nomuvofiqlik muammolariga moyil. 5G mobil aloqa tarmoqlarida shovqin hal qilinishi kerak bo'lgan muammo hisoblanadi. Tarmoqda shovqin asosan quyidagilarni o'z ichiga oladi: kanallarni aralashish, umumiy spektr manbalarining aralashuvi va qamrovning turli darajalari o'rtasidagi aralashish. Mavjud aloqa tizimlarining shovqinlarni muvofiqlashtirish algoritmlari faqat bitta shovqin manbai muammosini hal qilishi mumkin. 5G tarmoqlarida ulashgan tugunlarning uzatilishi yo'qolishi umuman farq qilmaydi, bu bir nechta shovqin manbalarining kuchi o'xshash bo'lishiga olib keladi, bu esa tarmoqning ishlashini yanada yomonlashtiradi va mavjud bo'lgan muvofiqlashtirish algoritmlarini engish qiyin.
Qo'shni tugunlarni aniq va samarali sezish keng miqyosli hamkorlikning zarur shartidir. Ultra zich tarmoqlarda zich joylashish hujayra chegaralari sonining keskin ko'payishiga olib keladi, bu tartibsiz shakllar bilan birlashtirilib, tez-tez va murakkab tutqichlarga olib keladi. Harakatlanish ehtiyojlarini qondirish uchun yangi topshirish algoritmlari paydo bo'lishi kerak; Bundan tashqari, tarmoqni dinamik joylashtirish texnologiyalari ham tadqiqotning markazidir. Foydalanuvchilar tomonidan joylashtirilgan ko'p sonli tugunlarning to'satdan va tasodifiy ochilishi va yopilishi sababli tarmoq topologiyasi va aralashuvi keng dinamik o'zgarishlarga ega; va har bir kichik stantsiyadagi xizmatdan foydalanuvchilarning kamligi, shuningdek, biznesning mekansal va vaqtincha taqsimlanishiga olib keladi. Dramatik dinamik o'zgarishlar ro'y beradi.
Maxsus tarmoq
An'anaviy mobil aloqa tarmoqlarida qo'lda tarqatish asosan tarmoqni tarqatish va ishlatish va texnik xizmat ko'rsatishni tugatish uchun ishlatiladi, bu juda ko'p inson resurslarini iste'mol qiladi va foydalanish xarajatlarini oshiradi va tarmoqni optimallashtirish ideal emas. Kelgusida 5G tarmoqlari, tarmoqlarni o'rnatish, ishlatish va texnik xizmat ko'rsatish bilan bog'liq muammolarga duch keladi. Bu, asosan, tarmoqdagi turli xil simsiz ulanish texnologiyalarining mavjudligi va turli xil tarmoq tugunlarini qamrab olish imkoniyatlari bilan bog'liq. Ularning orasidagi munosabatlar murakkabdir. Shu sababli, o'z-o'zini tashkil qiluvchi tarmoq (SON) razvedkasi 5G tarmoqlari uchun muhim kalit texnologiyaga aylanadi.
O'z-o'zini tashkil etuvchi tarmoq texnologiyasi tomonidan hal qilinadigan asosiy muammolar asosan quyidagi ikkita jihatni o'z ichiga oladi: (1) tarmoqni o'rnatish bosqichida o'z-o'zini rejalashtirish va o'zini-o'zi sozlash; (2) o'zini optimallashtirish va o'zini-o'zi davolashning tarmoq fazasi. -figuratsiya, ya'ni yangi tarmoq tugunlarining konfiguratsiyasi arzon narxlardagi, o'rnatilishi oson va boshqa afzalliklarga ega bo'lgan ulanish va o'ynash bo'lishi mumkin. O'z-o'zini optimallashtirishning maqsadi - ish yukini kamaytirish, sifatini yaxshilash va samarasini oshirish. Tarmoqning ishlashi, usul UE va eNB orqali, mahalliy eNB yoki tarmoqni boshqarish parametrlarida o'z-o'zini optimallashtirishni o'lchashdan iborat. O'z-o'zini davolash tizimning avtomatik ravishda muammolarni aniqlashi, joyini aniqlashi va muammolarni bartaraf qilishi, texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishi va ta'sirlanishining oldini olish demakdir. O'z-o'zini dasturlashning maqsadi - tizimni kengaytirish, ishbilarmonlik monitoringi yoki optimallashtirish ehtiyojlarini qondirishda tarmoqni dinamik ravishda rejalashtirish va amalga oshirish. ionlash natijalari
Tarkibni tarqatish tarmog'i
5G-da, keng miqyosli foydalanuvchilar uchun audio, video va tasvir xizmatlari kabi xizmatlar sezilarli darajada o'sdi va tarmoq trafikining keskin o'sishi Internetga kiradigan foydalanuvchilar uchun xizmatlarning sifatiga jiddiy ta'sir qiladi. Yuqori tezlikda ishlaydigan biznes tarkibini qanday qilib samarali ravishda tarqatish va foydalanuvchilarning ma'lumot olish vaqtini kamaytirish tarmoq operatorlari va kontent-provayderlari uchun katta muammoga aylandi. Faqatgina tarmoqning kengligini oshirishga ishonish muammoni hal qilmaydi. Bunga marshrut tiqilishi va uzatilishning kechikishi, veb-sayt serverining ishlov berish qobiliyati va boshqalar kabi omillar ham ta'sir qiladi. Ushbu muammolarning paydo bo'lishi foydalanuvchi serverlari orasidagi masofa bilan chambarchas bog'liq. Tarkibni tarqatish tarmog'i (CDN) kelajakda 5G tarmoq sig'imi va foydalanuvchini qo'llab-quvvatlashda muhim rol o'ynaydi
Tarkibni tarqatish tarmog'i an'anaviy tarmoqqa, ya'ni aqlli virtual tarmoqqa qo'shilgan yangi qavatdir. CDN tizimi ulanish holatini, yuklanish holatini va har bir tugunning foydalanuvchi masofasini batafsil ko'rib chiqadi. Foydalanuvchiga yaqin bo'lgan CDN proksi-serveriga tegishli tarkibni tarqatish orqali foydalanuvchilar yaqin atrofda kerakli ma'lumotni olishlari mumkin, bu esa tarmoq tiqilib qolishini kamaytirishi va javob vaqtini qisqartirishi mumkin. CDN tarmoq arxitekturasi foydalanuvchi tomoni va manba serveri o'rtasida bir nechta CDN proksi-serverlarini quradi, bu esa kutish vaqtini kamaytirishi va QoS (xizmat ko'rsatish sifati) ni yaxshilashi mumkin. Foydalanuvchi kerakli tarkibga so'rov yuborganda, agar manba serveri ilgari xuddi shu tarkib uchun so'rov olgan bo'lsa, so'rov DNS tomonidan foydalanuvchiga eng yaqin bo'lgan CDN proksi-serveriga yo'naltiriladi va proksi-server tegishli tarkibni yuboradi foydalanuvchi. Shuning uchun, manba server faqat tarkibni har bir proksi-serverga yuborishi kerak, bu foydalanuvchilar uchun etarli tarmoqli kengligi, tarmoq uzilishlarini kamaytirish va foydalanuvchi tajribasini yaxshilash uchun yaqin atrofdagi proksi-serverdan tarkibni olish uchun foydalanuvchilarga qulaydir. Bulutli hisoblash, mobil Internet va dinamik tarmoq tarkibiy texnologiyalarining rivojlanishi bilan tarkibni tarqatish texnologiyalari asta-sekin yanada ixtisoslashgan va moslashtirilmoqda va ular tarkibni yo'naltirish, boshqarish, surish va xavfsizlik nuqtai nazaridan yangi muammolarga duch kelmoqdalar.
D2D aloqasi
5G tarmoqlarida tarmoq sig'imi va spektr samaradorligini yanada oshirish kerak. Murakkab aloqa usullari va oxirgi foydalanuvchilar tajribasi, shuningdek, 5G.Device-to-device (D2D) tizimining ish faoliyatini yaxshilash, foydalanuvchi tajribasini oshirish, stantsiya bosimini pasaytirish va spektrdan foydalanishni yaxshilashning potentsial istiqbollariga ega. D2D kelajakdagi 5G tarmog'idagi asosiy texnologiyalardan biridir.
D2D aloqasi uyali tizimga asoslangan to'g'ridan-to'g'ri ma'lumotlarni uzatish texnologiyasidir. D2D seansi ma'lumotlari to'g'ridan-to'g'ri tayanch stantsiya orqali to'g'ridan-to'g'ri terminallar o'rtasida uzatiladi va seansni tashkil etish, texnik xizmat ko'rsatish, simsiz resurslarni taqsimlash, billing, autentifikatsiya kabi tegishli boshqaruv signalizatsiyasi. , identifikatsiya qilish va harakatchanlikni boshqarish hali ham uyali tarmoqning javobgarligi hisoblanadi. Uyali tarmoqqa D2D aloqasini joriy qilish asosiy stansiyaning yukini kamaytirishi, uzatishning oxirigacha uzatilishini kamaytirishi, spektr samaradorligini oshirishi va terminalni pasaytirishi mumkin. Simsiz aloqa infratuzilmasi buzilgan yoki simsiz tarmoq qamrovi cheklangan joyda terminal terminal aloqani amalga oshirishi va hatto D2D bilan uyali tarmoqqa ulanishi mumkin. 5G tarmoqlarida D2D aloqalari joylashtirilishi mumkin. vakolatli va ruxsat etilmagan guruhlar.
M2M aloqasi
M2M (machinetomachine, M2M) narsalar narsalar Internetining eng keng tarqalgan qo'llanma shakli sifatida aqlli tarmoqlar, xavfsizlikni monitoring qilish, shaharni axborotlashtirish va atrof-muhit monitoringi sohalarida tijorat qo'llanmalariga erishdi. 3GPP M2M tarmoqlari uchun ba'zi standartlarni ishlab chiqdi va asosiy M2M texnologiyalarini o'rganishga kirishdi. M2M asosan ikkita keng va tor hislarda aniqlanadi. Keng ma'noda, M2M asosan mashinadan-mashinaga, odamdan-mashinaga va uyali tarmoq va mashinadan-mexanik aloqaga taalluqlidir. U odamlar, mashinalar va tizimlar o'rtasidagi aloqani ta'minlaydigan barcha texnologiyalarni qamrab oladi. Tor ma'noda, M2M faqat mashinalar va mashinalar o'rtasidagi aloqani anglatadi. Aqlli va interaktivlik - boshqa dasturlardan farqli ravishda M2M-ning o'ziga xos xususiyati. Ushbu xususiyat ostidagi mashinalarga qo'shimcha ravishda "donolik" berilgan.
Axborot markazlari tarmog'i
Haqiqiy vaqt rejimidagi audio va yuqori aniqlikdagi video kabi xizmatlarning tobora ko'payib borishi bilan, joylashuv aloqasiga asoslangan an'anaviy TCP / IP tarmog'i ma'lumotlar uzatilishini taqsimlash talablariga javob bera olmaydi. Tarmoq ma'lumotga asoslangan rivojlanish tendentsiyasini namoyish etadi. Axborot markaziy tarmog'i (ICN) g'oyasi birinchi marta 1979 yilda Nelson tomonidan ilgari surilgan va keyinchalik Baccala tomonidan mustahkamlangan. Tarmoqning yangi arxitekturasi sifatida ICN mavjud IP-ni almashtirishni maqsad qiladi.
ICN tomonidan aytilgan ma'lumot real vaqt rejimida media oqimini, veb-xizmatlarni, multimedia aloqalarini va boshqalarni o'z ichiga oladi va axborot markazlari tarmog'i bu ma'lumotlarning jami to'plamidir. Shuning uchun, ICN ning asosiy tushunchasi - bu ma'lumotni tarqatish, qidirish va uzatishdir va endi maqsadli xostning ulanishini saqlab turmaydi. An'anaviy TCP / IP tarmoq arxitekturasidan mezbonning manzilida joylashgan markazdan farqli o'laroq, ICN IP-manzil rolini e'tiborsiz qoldiradigan yoki ma'lumot uzatish identifikatori sifatida foydalangan holda ma'lumotga asoslangan tarmoq aloqasi modelidan foydalanadi. Yangi tarmoq protokoli stekti tarmoq sathida ma'lumot nomini aniqlash, marshrutni keshlash ma'lumotlari va multicast etkazib berish ma'lumotlari kabi funktsiyalarni amalga oshirishi mumkin, bu kompyuter tarmoqlarida kengayish, real vaqt va dinamika muammolarini yaxshiroq hal qiladi. ICN ma'lumot uzatish jarayoni - bu nashr etish-obuna usuliga asoslangan ma'lumot uzatish jarayoni. Birinchidan, tarkibiy provayder o'z tarkibini tarmoqqa joylashtiradi va tarmoqdagi tugunlar tegishli tarkibga bo'lgan so'rovga qanday javob berishni tushunishadi. Keyin, birinchi obuna tarkibga so'rovni tarmoqqa yuborganda, tugun so'rovni kontent nashr etuvchiga yuboradi, tarkibni nashr etuvchi nashr tegishli obunani abonentga yuboradi va kesh bilan tugun o'tgan tarkibni keshlaydi. Boshqa abonentlar xuddi shu tarkib uchun so'rov yuborganda, qo'shni keshlangan tugunlar tegishli tarkibga to'g'ridan-to'g'ri javob beradi. Shuning uchun, axborot markazi tarmog'ining aloqa jarayoni so'ralayotgan tarkibning mos kelish jarayoni. An'anaviy IP tarmog'ida "surish" uzatish rejimi qabul qilinadi, ya'ni server foydalanuvchining holatini e'tiborsiz qoldirib, butun uzatish jarayonida hukmronlik qiladi, natijada foydalanuvchi juda ko'p spam oladi. ICN tarmog'i buning aksi. U "tortish" rejimidan foydalanadi. Butun uzatish jarayoni foydalanuvchining real vaqt rejimida ma'lumot so'rashi orqali tetiklanadi va tarmoq foydalanuvchilarga tezkor javob olish uchun ma'lumot keshidan foydalanadi. Bundan tashqari, axborot xavfsizligi faqat saqlash konteyneriga emas, balki ma'lumotning o'zi bilan bog'liq. Axborotning ushbu xususiyatiga javoban, ICN tarmoqlari an'anaviy xavfsizlik mexanizmlaridan farq qiladigan axborotga asoslangan xavfsizlik mexanizmlaridan foydalanadi. An'anaviy IP tarmoqlari bilan taqqoslaganda, ICN yuqori samaradorlik, yuqori darajadagi xavfsizlik va mijozlarning harakatchanligini qo'llab-quvvatlashning afzalliklariga ega.
