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网络设计方案

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网络设计方案

网络设计方案范文第1篇

关键词:网络规划 设计方案 构建研究

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)03-0086-01

近年来,国内外对于网络设计和网络性能分析等领域十分的重视,已经先后投入了大量的人力和资金,不断进行相关的研究和技术的开发。其目的是为了在建设网络之前,可以系统的对网络环境和网络结构进行规划设计和模拟,从而提前获取网络的整体性能,便于对网络结构进行优化和对网络性能进行提高。此外,在建成网络之后,还能够对其性能进行分析和优化设计,进一步提高和改善网络性能。目前,我国对于这方面的研究和设计较为落后,继续进行提高和发展。

1 层次化的网络规划设计思想

1.1 核心网络层

核心网络就是主干网络,在主干节点之间,进行最佳通信传输的提供。在核心网络层的设计过程中,最为重要的就是网络速度,通常采用的都是高速交换技术,该技术能够避免对信息包进行不必要的操作,从而有效的确保网络交换速度。具体的服务包括封装隧道、交换式访问、替代路径、负载平衡、流量优化、路径优化等内容。

1.2 分布式网络

分布式网络也叫做接入网络层,其提供的连接具有策略性,对网络边界进行确定,同时负责对信息报进行处理。分布式网络主要包括本地接入和远程接入。在未来的网络当中,IP将会形成统一的形式,因此,主要采用交换式以太网、快速以太网、千兆以太网等以太网方式来进行网络接入。远程接入技术主要包括宽带IP接入和窄带IP接入。其具体的服务包括介质转换、协议路由再分配、网关服务、基于策略的分配、区域和应用服务过滤、主干宽带管理等[1]。

1.3 本地网络

本地网络主要负责提供网络连接给用户端和工作组,对特定网络用户组合,利用访问列表和包过滤的方式进行优化。其在具体的网络当中,具有子网划分、MAC层过滤、交换式宽带、共享式宽带等功能。本地网络具体的服务包括路由发现、介质访问安全、本地高速缓存能力、服务、名字服务、广播域多点广播能力、网络划分、附加网络地址等多方面的内容。

2 网络规划设计方法

2.1 给定网络拓扑结构综合其他因素的网络设计

在通信网络当中,应当对网络的生存能力和业务能力进行共同的考虑,才能更好的确保网络功能的正常发挥。在设计网络可靠性的时候,应当满足网络可行性,也就是限定费用条件的限制下,最大程度上提高网络的可行性。或者是在满足网络可行性的条件下,尽可能降低费用。目前,在电信网络设计方面,已经拥有很多的研究成果,但是,这些相关的研究只对网络的业务能力进行关注,却缺乏关于网络可靠性方面的思考。如果有一些网络部件失效,将会极大的影响网络的业务性能。因此在进行网络设计时,既要考虑到网络的业务能力,也要充分的认识到网络的可靠性[2]。

2.2 考虑其他网络性能进行网络拓扑结构的设计

这种设计方法的目的是降低网络的费用,通常采用图论法、拉格朗日算法、聚类法、分割法、分支定界法等方法来进行处理。不过,这些方法大都采用了启发性的知识,因此其鲁棒性、通用性有所不足。可以采用分支定界法和对偶算法来对各节点类型和主次节点位置已知,对连接链路和设备类型确定的问题进行解决。而如果网络节点类型和链路连接都是未知的,那么为了保证网络的可靠性,可以利用层次化结构设计的方式,将网络划分为主干网络和用户访问网络两部分。以此来对各个网络之间互相连接设备的配置进行确定,从而达到降低费用的目的。

3 进化网络的提出

3.1 网络拓扑设计

在COST239欧洲光纤网的设计过程中,采用了进化规划和遗传算法,有效的降低了网络造价,同时具有网络冗余。其网络拓扑结构为网状,适用于具有对等关系、节点数较少的广域网拓扑的设计[3]。此外,网络拓扑的可靠性设计也十分重要。对此环形网络可靠性较高,但设计难度较高,尤其是双向自愈环形网络更为复杂。因此,可采用遗传算法来设计环形网,同时兼顾路由的选择和带宽的分配。

3.2 子网划分

在子网划分的过程中,可以建立新的网络适应度函数,这样能够极大的提高子网划分的平衡性。结合实际情况,可对网络划分的方式进行优化和改进,使其能够自动进行网络的划分。由于遗传算法具有一定的局限性,容易引起局部最优的问题,可以在遗传算法中利用模拟退火法来改进其中的选择算子。同时在变异操作中,进行自适应控制技术的应用,能够有效提高收敛速度、改进子网划分的逼近精度[4]。

3.3 路由选择

在路由选择方面,进化算法已经进行了很多的相关研究。例如,对于计算机通信的容量分配和路由选择,也就是分别选择一条路由给每一对通信节点,同时提供一个容量值给网络中的每一条链路。这样,就能够有效的降低网络规划设计的整体费用。此外,在电信网络当中,对于带宽分配、波长分配、频率分配等方面问题的解决,都很好的体现出了进化算法中较高的通用性和鲁棒性,同时方法十分简单。

4 结语

随着计算机技术和通信技术的不断发展,数据通信网络、视频通信网络、语音通信网络等,都将会最终在IP网络中进行汇聚。而网络的规模将会因此而越来越大、其拓扑结构也会越来越复杂,网络用户的接入数量也将会不断增长。因此,就给网络规划设计方案的构建带来了更大的挑战。对此,应当详细掌握网络规划设计的思想,采取正确的网络设计方法,同时与进化网络的概念和技术相结合。这样才能够推动网络规划设计方案构建的发展和优化。

参考文献

[1]熊伟成.无源光网络规划与管理的关键技术研究[D].武汉大学,2011.

[2]于洪波.3.5GHz WiMAX无线网络规划设计与实现[D].北京邮电大学,2012.

网络设计方案范文第2篇

[关键词]网络设计;网络层次;流量分析

中图分类号:TP393.02 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0075-01

1 引言

网络飞速的发展,渗透了各行各业。在今天的时代大环境中,企业只有在技术上领先才能在竞争中拥有优势地位。电子商务、电子邮件、光纤宽带、局域网技术、等不断技术不断出现,除了现有的这些应用,一些新的应用方式也逐步出现。比如VOIP电话、远程视频会议等用于提高工作效率的方式。因此,作为企业来说,需要一个更加集成化一体化的网络解决方案,它不仅符合时代的潮流,而且能够有效地提高工作效率。

2 网络方案设计

本方案为某中小型企业的网络规划,主楼建筑共8层,地下一层,裙楼3层。建筑主楼的功能是办公楼,裙楼作为会堂使用。本系统的功能是为办公人员提供局域网使用以及实现办公楼的信息数据的共享和传输。

结合整个实际应用和发展要求,在进行网络系统改造设计时,主要应遵循以下原则:

1.高性能:网络要求具有数据、图像、语音等多媒体实时同步通讯能力。网络系统可以提供足够的网络带宽和多种类型的服务。

2.高可靠性:网络系统需要保证连续运行的工作时间以及足够有效的防火墙。同时,在核心层采用双机容灾设置,降低了由系统故障引起的停滞时间。可靠性还充分考虑网络系统的性价比,使整个网络具有一定的容错能力,减少单点故障。

3.标准化:所有网络设备都符合有关国际标准以保证不同厂家网络设备之间的互操作性和网络系统的开放性。

4.高可用度和冗余:系统的关键部件具有热插拔功能,可保证在部件的更换或增加时不影响网络正常运行。

5.易管理性:网络系统中的网络设备需要便于管理和后期的维护,并且在操作上不能太过复杂,当出现故障时,应能够及时的被发现和解除。

3 网络系统规划设计

目前网络系统拓扑结构有四种分析:

(一) 星型拓扑结构

(二) 总线拓扑结构

(三) 环型拓扑结构

(四) 树型拓扑结构

根据上表中各个网络结构特点的对比以及现实的需求,本项目中网络结构选择分层集中式网络结构或者星型分级网络结构。根据本系统的具体情况,可以采用三级星型网络结构。三级星型网络结构比较易于集中式的管理。因此,采用该种网络结构的网络系统更加便于平时的管理和后期的维护,用户端的网络设备由于故障停止运行并不会引起整个网络的瘫痪。然而,此种网络结构方式要求网络中心管理设备具有很高的可靠性,因为它决定了整个系统每个用户端的运行状况。

二级星型结构如下:

网络系统设计如下:

A. 主干网汇接各子网,形成中心交换;

B. 子网通过高速交换链路连接到主干网;

C. 实行全网范围的集中VLANs划分与管理;

D. 核心网络采用双机热备容灾方式;

E. 在网络中心进行集中控制和管理;

F. 桌面机连接到基层网段上,服务器、工作站连接到高层网络;

G. 流量划分层次,跨越基层网段的流量汇接到工作组子网,跨越工作组子网的流量汇接到主干;

H. 在完善的网络基础之上,系统提供基本的Internet服务。

本项目计算机网络总体上分为两个层次的结构:核心层,接入层。

核心层:核心层主要为网络系统提供一条高带宽、高容量、高可靠性的高速信息公路,为监控数据查看与存储提供高速的数据交换通路。该层由两台核心交换机互为热备构成,提供若干个千兆以太网络光纤端口以及第三层路由交换功能。

接入层:接入层提供了连接各信息点的汇集功能,通过本层将各信息点汇总连接到核心层,由核心层实现信息交换。接入层由各楼层的交换机构成,各楼层交换机与核心交换机之间以双千兆光纤连接,每一台接入交换机分别两台核心交换机,以保证网络链路的高可靠性。

4 结论

如今计算机网络的发展,网络化、智能化建筑的概念逐步成为人们选择办公场所和衡量居住环境是否方便的一个重要因素,

本论文设计主要是根据现今的企业发展,本文以网络工程设计与规划为题,阐述了如何规划与设计一个大中型网络的具体实现步骤,通过网络需求收集以及对网络层次、拓扑、地址、路由、安全等方面进行分析为最终的网络设计方案构建提供决策的依据。

参考文献

[1] 高飞、高平.计算机网络和网络安全基础.北京理工大学出版社,2002年版

[2] 许多顶.计算机网络技术与应用.中国财政经济出版社,2005年版

[3] 黎洪松.网络系统集成技术与其应用.科学出版社,1999年版

[4] 刘勇.计算机网络与互连技术.人民邮电出版社,2000年版

[5] 陈伟达.计算机网络原理和使用技术.上海教育出版社,1999年版

网络设计方案范文第3篇

关键词:牵引制动,网络控制 ,应急运行,安全可靠性

中图分类号:TN711 文献标识码:A 文章编号:

中图分类号:

TIMS(列车信息管理系统)是一种简易的列车信息管理系统,该系统监视和控制由串行传输线连接的主要车载设备的信息,通过网络传输数据和指令,主要实现对列车牵引制动系统的控制。一旦网络出现传输故障影响列车运行时,就必须通过列车硬线来实现列车的牵引和制动。

一、TIMS网络对牵引制动的控制方案

1.1 TIMS对车辆牵引的控制

TIMS对车辆牵引系统的控制目的主要是由TIMS通过通讯传送牵引指令和车载量到牵引逆变器用于牵引的网络控制。TIMS接收来自司控器的驾驶室状态信号、前进信号、后退信号、牵引指令信号、制动指令信号等数字输入信号;接收来自司控器的牵引/制动指令的模拟输入信号;接收来自EBCU通讯传输的车载量模拟信号。TIMS接收并通过通讯传输这些信号VVVF进行计算,通过变压变频的的控制,从而实现对车辆运行方向、牵引力矩大小的有效控制。

1.2 TIMS对车辆制动的控制

为了进行有效的制动操作和提高乘车平稳性,TIMS负责整个电空混合制动的控制。TIMS通过来自司控器的制动指令和来自EBCU的车辆载重计算出每辆车的制动力,TIMS累计每辆车的制动力得到的总制动力。TIMS再根据各动车的重量分配来计算给各动车的再生制动力,并通过通讯传送给VVVF。VVVF根据来自TIMS的请求施加再生制动并将实际制动力反馈给TIMS。TIMS传输列车的总制动力、各VVVF反馈的实际再生制动力和EBCU的状态。EBCU根据总制动力和来自TIMS的再生制动力计算和控制空气制动。为使EBCU以列车为单位控制空气制动,TIMS收集车载量和各EBCU的工作状态信息并将这些信息传输给EBCU,从而通过制动系统本身施加空气制动。

二、TIMS故障情况下的牵引制动应急硬线控制方案

2.1 TIMS故障时车辆存在限速的应急运行模式方案

TIMS的故障主要指操作端CCU故障出现脱机、离线、内部模块死机或者受电磁干扰或病毒感染等因素造成TIMS牵引制动控制功能失效,驾驶员必须通过操作紧急制动按钮实现车辆的紧急停车。驾驶员可以通过操作应急运行开关,通过硬线将方向信号、牵引制动命令信号传递给VVVF、EBCU。此信号皆为数字信号,

此时车辆不论司控器手柄位置如何,牵引扭矩都被设置在一个固定的扭矩值,VVVF逆变器将最大列车速度控制在20~25km/h范围内,制动时也是以最大常用制动停车。如表一向前牵引制动所示:

2.2 常用制动和快速制动的硬线备份方案

当TIMS网络出现故障时,如果驾驶员未在第一时间发现故障,此时车辆处于牵引制动失控的不安全的运行状态。增加常用制动和快速制动的硬线备份,也是为了保证TIMS故障时可以瞬间施加制动停车,待车辆静止之后再操作应急运行开关,保证车辆可以牵引启动运行。

将司控器给出的常用制动指令硬线信号直接与每节车的EBCU相连。当列车施加常用制动时,EBCU会根据网络和硬线信号判断制动状态。当一个或者多个EBCU在相应的传输时间里没有接收到TIMS网络传输的常用制动级位大小时,相应的EBCU会自动通过硬线施加最大常用制动,正常传输的EBCU会根据网络施加实际大小的常用制动指令。

增加司控器至EBCU的快速制动硬连线,当快速制动硬线指令和快速制动的网络传输指令任意一个有效时,EBCU施加快速制动。

2.3 硬线控制时车辆的不限速运行模式方案

在网络正常传输控制时,牵引制动手柄级位的大小通过司控器将模拟电压信号传递给TIMS单元,通过通讯传输给VVVF、EBCU进行有效的网络控制。当TIMS单元故障不能进行网络通讯传输时,操作应急运行开关,在硬线控制上增加PWM发生器,将司控器给出的牵引制动电压信号传递给PWM发生器进行转换,再将转后的信号传递给VVVF、EBCU单元进行牵引制动力大小的控制。在这种情况下,主要是为了保证车辆不限速的运行方式,保证车辆牵引、制动都正常操作,车辆可以运行到终点站下线回库检修。

三、双重控制的安全可靠性

通过网络和硬线的双重控制,才能保证车辆在TIMS网络正常和TIMS网络故障不同情况下的安全可靠运行。从实际正线运营的需求来看,不至于一旦出现TIMS单元故障时就造成清客、救援等对正线的运营影响,可以通过应急运行保障车辆牵引和制动的运行控制;另外一旦TIMS出现任何故障,通过常用制动和快速制动的备份方案可以在最快的时间里施加制动,避免司机在意识上对TIMS故障与否的判断造成的时间差,保障车辆自身的运行可靠安全性。

网络设计方案范文第4篇

【关键词】电信集团;网络运维管理;信息系统;设计方案

基于电信集团的长期发展建设目标,其运维管理需要与公司的发展水平相适应,因此,需要对从事的业务进行更加精细化、信息化的管理。信息系统作为运维管理中的核心内容,起着非常重大的作用,文章主要针对电信集团网络运维管理信息系统设计的相关内容进行探讨,并根据实际情况即随着信息技术的发展以往的主机管理信息系统向网络的分布式系统进行转变,试论述其方案设计的方向。

1电信集团网络运维管理信息系统的概述

电信集团属于一个大型的企业,其管理的事务多而繁复,管理信息系统的应用能够极大程度上帮助企业管理,而随着网络技术的进步,现在多基于网络的分布式系统发展即分布式管理信息系统。当前各企业的的管理信息系统正处于提高水平阶段,电信集团也不例外。据调查,网络运维管理中出现的问题过半的比率是由于操作不当引起的,另一部分则是由于系统的不完善。电信集团作为网络运营商,需要保证IP所承载的安全和稳定,现目前通信企业主要采用的是SSH管理模式、VNC管理模式等,主要对网络的核心内容进行维护。

2电信集团网络运维管理信息系统中出现的问题

当前电信集团的网络运维管理信息系统正处于提高水平阶段,因此,系统的不完善会导致诸多问题的出现,极大的制约了网络运维管理信息系统发挥其作用。主要存在问题有以下四个方面:

2.1系统运维管理维护难

电信集团网络系统中所涉及的内容繁复,包含了大量的网络设备、主机终端等,而这些东西又分别支持着集团的各种业务进行活动,进行管理的人员也不尽相同。管理状态的分散化决定了系统运维管理的维护困难,不利于统一化和整体化。

2.2账号共享的安全性

虽然网络运维管理信息系统中各程序都有唯一的账号密码体系,但是在集团内部,为了方便操作,通常会制定统一的账号密码进行账号共享,对安全性造成极大的威胁。2.3账号流程管理不善电信集团的业务量非常大,用户可通过多种账号登录方式进行访问,但是用户和业务间基本属于短连接方式,有可能造成多重交叉,使账号流程的管理十分混乱。而访问的方式又过于简便和多样,如果在使用某种访问方式时系统不能对其进行甄别,很容易造成漏洞。

2.4缺乏审计

每个业务间的运行和管理应该是相互独立的,因此,审计也应该相互独立。但是在实际情况中,审计内容欠缺,发生问题时只能追寻到具体发生时间,而具体账户破坏很难追查。此外,不同操作系统所记录的日志内容详细程度不同,容易发生操作失误。

3电信集团网络运维管理信息系统功能需求分析

电信集团网络运维管理信息系统的设计,主要基于其所应具备达到功能需求而制定。因此,针对设计方向,对功能需求进行以下三方面分析:

3.1基本管理功能

大型的网络运维管理信息系统需要建立一套基本的管理功能使其最后反馈于更高层次的运维管理中。基本管理功能包括:网络基础信息管理维护、网络运行信息查询与统计、二维地图信息的网络定位等。这些功能可以对一些配置信息或物理网络进行统一的规划管理,如网络节点位置。此外,还可以对信息进行数据管理和处理,如网络分布的空间区域信息。当具备这些基本功能配置时,系统运维管理维护的困难可以很容易被解决,同时还可以发散其他功能作用。

3.2服务端业务管理

网络运行业务中的资源管理大致可以分为三类:①资源需求管理,电信集团属于大型企业,运维管理需要从全局出发,对网络运行资源的需求和运行进行统一的管理。如在计划申报环节时,工程部门提供相关文件并得到责任工程师审核签字后,记录信息系统中。②资源巡查管理,其功能是针对网络及管线状态进行巡查。建立巡检计划后,如若出现问题,要进行事件报告、事件定位和查询、派发巡检任务、增设事件巡查这一整个环节的相关处理程序。③逻辑资源管理,主要包括SDH系统、传输系统、业务平台等一系列的运行资源。在逻辑资源管理中,干线光纤是极为重要的通信资源,并与之前的二维地图功能进行整合,有利于进行网络运维管理。

3.3移动端业务管理

这类管理信息系统指场外操作人员持终端或分站点计算机进行相应的资源状态等信息的发送,而用户也会通过这些终端提供分点数据并最终进行网络运行数据整合。这类系统有许多实际操作功能,如对常使用的GIS功能进行延伸,可进行地图放大、缩小等服务。此外,移动终端功能还支持用户进行信息管线设施资料等内容的查询,或与服务端里面的资源巡查管理功能相结合,实现巡线任务记录。

4电信集团网络运维管理信息系统的设计

通过对信息系统的功能需求分析,针对所涉及的部分进行具体的系统设计,同时为电信集团网络运维管理信息系统中出现的问题进行改善补充。设计方案要重点突出对电信集团的贡献作用和与之相适应的功能结构,避免出现设计矛盾。

4.1电信集团网络运维管理信息系统结构设计

电信集团的网络运维管理信息系统的设计,最重要点是要符合其安全性能要求。同时设计原则要满足操作灵活、可靠安全、审计严格等特点,用户对网络系统中的相关操作和控制能够更加规范化,记录内容真实具体,降低问题出现的频率。结构设计主要包括系统数据库整体结构、服务端子系统、移动端子系统三个方面。数据库整体结构采用浏览器结构且支持移动终端访问,通过“用户界面———访问接口层———二维空间图层———网络基础信息、网络资源数据———巡线事务信息”这一整个流程图进行管理。服务端子系统,包括之前功能分析里面的资源需求管理,即对每种工程资源进行时间设置管理,制定最晚完成时间,同时将所要进行的任务层层分解,了解每个子节点对应的资源状况;资源巡检管理,根据计划编制填写与计划相关的人员、时间等内容,同时利用GIS地图进行道路巡线路径制定,并保存提交到数据库;逻辑资源管理,需要实现对逻辑对象的创建、配置更新等功能,且每个功能需要有一一对应的参数化配置,此外,还要对更新的配置增设重载功能接口等处理和计算方法。

4.2电信集团网络运维管理信息系统模块设计

系统模块设计主要是指对之前存在的问题进行改善性方案设计。①统一认证和鉴别用户身份。对网络运维管理中各信息系统的维护困难状况,审计操作为管理人员创建独立的登录账号,并先登录在管理信息系统内,再登录到目标服务器中,确保身份识别。针对不同的业务系统处理,通过session保存登录信息。②用户访问权限控制。系统运维管理人员可以通过用户账户、操作命令等对其访问权限进行控制,具有包括访问范围、登录时间、授权机制。此外,进行远程访问时,要进行同步监控防止出现违规操作的行为。③历史操作记录查询。支持界面查询功能,如发生网络安全事故,电信集团可根据历史记录进行查询,并最终确认网络地址、时间、用户名等相关信息。信息的查询同时要以表格输出的形式进行书面报告,方便运维管理人员的后续管理。

5结束语

文章从电信集团网络运维管理信息系统的相关内容进行分析论述,最后通过结构设计和模块设计两个方面提出了设计方案,最终建立一套完善的网络安全运维管理信息系统。有利于电信集团实现集中的运维管理,降低问题发生的频率,最终实现电信集团的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]殷学强.电信集团网络运维管理信息系统的设计与实现[J].中国高新技术企业,2013(14):48~50.

[2]石坚.校园网络运维系统的设计与实现[D].南京理工大学,2013.

[3]田永利.通信台站运维管理信息系统工台的设计与实现[D].电子科技大学,2014.

[4]胡杰.综合管理信息系统的设计与实现[D].东南大学,2015.

网络设计方案范文第5篇

据了解,《白皮书》从逻辑功能和平台部署的角度,以四维功能视图的方式呈现了新型5G网络架构设计,并提炼了网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网和能力开放等5G网络代表能力。

《白皮书》是IMT-2020(5G)推进组继《5G愿景与需求》、《5G概念》、《5G无线技术架构》和《5G网络技术架构》之后的第五本白皮书,体现了IMT-2020(5G)推进组在5G网络技术研究的最新成果,为全球5G网络技术与标准共识形成提供了重要支撑。

5G网络架构设计

《白皮书》从系统设计和组网设计两个角度深入分析,提出了新型5G网络架构设计方案。

据介绍,系统设计重点考虑逻辑功能实现以及不同功能之间的信息交互过程,构建功能平面划分更合理的统一的端到端网络逻辑架构。组网设计聚焦设备平台和网络部署的实现方案,以充分发挥基于SDN/NFV技术的新型基础设施环境在组网灵活性和安全性方面的潜力。

事实上,NFV/SDN技术在接入网平台的应用是业界聚焦探索的重要方向。利用平台虚拟化技术,可以在同一基站平台上同时承载多个不同类型的无线接入方案,并能完成接入网逻辑实体的实时动态的功能迁移和资源伸缩。利用网络虚拟化技术,可以实现RAN内部各功能实体动态无缝连接,便于配置客户所需的接入网边缘业务模式。另外,针对RAN侧加速器资源配置和虚拟化平台间高速大带宽信息交互能力的特殊要求,虚拟化管理与编排技术需要进行相应的扩展。

值得注意的是,SDN/NFV技术融合将提升5G进一步组大网的能力。NFV技术实现底层物理资源到虚拟化资源的映射,构造虚拟机,加载网络逻辑功能;虚拟化系统实现对虚拟化基础设施平台的统一管理和资源的动态重配置;SDN技术则实现虚拟机间的逻辑连接,构建承载信令和数据流的通路。最终实现接入网和核心网功能单元动态连接,配置端到端的业务链,实现灵活组网。

5G网络服务能力

与4G时期相比,5G网络服务具备更贴近用户需求、定制化能力进一步提升、网络与业务深度融合以及服务更友好等特征,其中代表性的网络服务能力包括:网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网和网络能力开放。

据了解,网络切片是网络功能虚拟化应用于5G阶段的关键特征。一个网络切片将构成一个端到端的逻辑网络,按切片需求方的需求灵活地提供一种或多种网络服务。

移动边缘计算改变4G系统中网络与业务分离的状态,将业务平台下沉到网络边缘,为移动用户就近提供业务计算和数据缓存能力,实现网络从接入管道向信息化服务使能平台的关键跨越,是5G的代表性能力。

与4G移动互联网相对单一的应用模式不同,求都不尽相同,网络必须针对不同应用场景的服务5G网络的服务对象是海量丰富类型的终端和应需求引入不同的功能设计。因此,可以说网络控制用,其报文结构、会话类型、移动规律和安全性需功能按需重构,是5G网络标志能力之一。

5G无线接入网改变了传统以基站为中心的设计思路,突出“网随人动”新要求,具体能力包括:灵活的无线控制、无线智能感知和业务优化、接入网协议定制化部署。

用户体验优化和新型商业模式探索,是移动网络发展永恒的课题。5G网络能力开放框架旨在实现面向第三方的网络友好化和网络管道智能化,将使应用能充分利用网络能力,实现更好的用户体验和应用创新;同时实现应用与网络的良好互动,优化网络资源配置和流量管理。

挑战与机遇并存

面对5G极致的体验、效率和性能要求,以及“万物互联”的愿景,网络也面临全新的挑战与机遇。

《白皮书》指出未来的5G网络将迎来三个方面的挑战。首先,为了满足移动互联网用户极致的视频及增强现实等业务体验需要,5G系统提出了随时随地提供100Mbps-1Gbps的体验速率的指标要求,甚至在500km/h的高速运动过程中,也要求具备基本服务能力和必要的业务连续性。其次,为了支持移动互联网和物联网场景设备高效接入的要求,5G系统需同时满足Tbps/km2的流量密度和百万/km2连接密度要求,而现有网络流量中心汇聚和单一控制机制在高吞吐量和大连接场景下容易导致流量过载和信令拥塞。最后,为了支持自动驾驶和工业控制等高度实时性要求的业务,5G系统需要在高可靠性前提下,满足端到端毫秒级的极低时延要求。现网中,端到端时延和业务中断时间都在百毫秒量级,与5G时延要求存在两个数量级的差距,也难以满足特定业务的可靠性和安全性要求。

在面临诸多新挑战的同时,5G提出的网络与业务深度融合,按需提供服务的新理念还能为信息产业的各个环节带来全新的发展机遇。

基于5G网络“最后一公里”的位置优势,互联网应用服务提供商能够提供更具差异性的用户体验。

基于5G网络“端到端全覆盖”的基础设施优势,以垂直行业为代表的物联网业务需求方可以获得更强大且更灵活的业务部署环境。

对于移动网络运营商而言,5G网络有助于进一步开源节流。开源方面,5G网络突破当前封闭固化的网络服务框架,全面开放基础设施、组网转发和控制逻辑等网络能力,构建综合化信息服务使能平台,为运营商引入新的服务增长点。节流方面,按需提供的网络功能和基础设施资源有助于更好的节能增效,降低单位流量的建设与运营成本。

标准化工作有的放矢

目前,5G网络相关标准化工作主要涉及3GPPSA2、RAN2、RAN3等多个工作组。核心网方面,3GPP SA2已经成立NextGen研究项目,负责Rel-14阶段的5G网络架构标准化研究,整体5G网络架构标准化工作预计将通过Rel-14/15/16等多个版本完成。为此,IMT-2020为3GPP在5G核心网标准化方面未来工作重点提出了几点建议。

在Rel-14研究阶段聚焦5G新型网络架构的功能特性,优先推进网络切片、功能重构、MEC、能力开放、新型接口和协议以及控制和转发分离等技术的标准化研究。

Rel-15将启动网络架构标准化工作,重点完成基础架构和关键技术特性方面内容。研究课题方面将继续开展面向增强场景的关键特性研究,例如增强的策略控制、关键通信场景和UE relay等。

Rel-16完成5G架构面向增强场景的标准化工作。