中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)湖北有限公司荊門分公司 湖北 荊門 448000
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入5G時(shí)代后,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率更快,體驗(yàn)效果愈加良好,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出密度高、延時(shí)低和容量大等三項(xiàng)基本特征。從組合結(jié)構(gòu)來(lái)看,5G 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)是由前傳、接入層(WDM)、匯聚核心層、接入層、接入層(WDM+OTN/分組)、匯聚核心層(WDM+OTN/分組)共同組成。本文將簡(jiǎn)單介紹5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬業(yè)務(wù),并系統(tǒng)分析5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)傳輸網(wǎng)的影響。
5G無(wú)線帶寬業(yè)務(wù)通過(guò)發(fā)揮高傳輸速率這一優(yōu)勢(shì)大幅度縮減信息傳輸時(shí)間,據(jù)統(tǒng)計(jì)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率是 10Mb/s,其傳輸網(wǎng)絡(luò)支撐是OFDM。5G 的傳輸速率達(dá)到了Gb/s,其傳輸網(wǎng)絡(luò)支撐是IMT-2020。由此可見,從4G升級(jí)到5G,網(wǎng)絡(luò)速率得到了大幅度提升。其次,5G融合了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),能夠?yàn)橛脩籼峁└鼮榱己玫慕换ナ揭曨l,服務(wù)體驗(yàn)質(zhì)量更佳。所謂的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)屬于信息時(shí)代的產(chǎn)物,英文名為Virtual Reality,起源于20世紀(jì)60年代,起初發(fā)展較為遲緩。到了80年代,該技術(shù)已發(fā)展為較為成熟的技術(shù)體系。進(jìn)入信息時(shí)代后,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展更為迅速,同時(shí),被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)、教育、管理、金屬、信息科學(xué)與情報(bào)學(xué)各個(gè)方面。從組合方面來(lái)看,VR技術(shù)屬于一項(xiàng)高度集成技術(shù),該技術(shù)汲取了計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、人體工程學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、人類行為學(xué)、多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多種技術(shù)與多學(xué)科因素,不同技術(shù)與學(xué)科互相融合、互相滲透,能夠給予用戶良好的體驗(yàn)。需要注意的是,組建完善的寬帶業(yè)務(wù)架構(gòu)必須按照標(biāo)準(zhǔn)要求,針對(duì)移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)做好熱點(diǎn)設(shè)置工作,確保熱點(diǎn)數(shù)量充足,準(zhǔn)確定位熱點(diǎn)位置,以此確保數(shù)據(jù)傳輸處理的高效性與準(zhǔn)確性,全面提高寬帶業(yè)務(wù)質(zhì)量[1]。
傳輸網(wǎng)是5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要支撐,滿足5G網(wǎng)絡(luò)高效傳輸,則必須重視加強(qiáng)傳輸網(wǎng)的兼容性。IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器是5G傳輸網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)的核心設(shè)備,該設(shè)備存儲(chǔ)了所有信息數(shù)據(jù),包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)存儲(chǔ)空間的要求以及產(chǎn)生的影響也不盡相同。此外,存儲(chǔ)器及其存儲(chǔ)容量不僅要滿足大量數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)需求,而且要兼顧不同數(shù)據(jù)格式兼容、轉(zhuǎn)換、生成與交互,滿足容災(zāi)備份的空間需求。其次,先進(jìn)的信息技術(shù)會(huì)改善服務(wù)器寬帶。5G時(shí)代的服務(wù)器寬帶必須能夠確保整個(gè)制作系統(tǒng)的暢通運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí),能滿足數(shù)據(jù)I/O所需的極限帶寬。與此同時(shí),會(huì)進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸效率。確保數(shù)據(jù)信息的精確性,做好數(shù)據(jù)采集、分析、整合、傳遞、存儲(chǔ)等各項(xiàng)工作,必須兼顧多個(gè)終端的并發(fā)讀寫需求,同時(shí),要兼顧多個(gè)終端對(duì)同一數(shù)據(jù)文件讀取工作的傳輸效率。目前,5G傳輸網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)已經(jīng)能夠支持不同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息的同時(shí)傳輸。另外,當(dāng)代5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息安全保護(hù)工作,通過(guò)設(shè)置存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全密碼與數(shù)據(jù)邏輯安全系統(tǒng),對(duì)數(shù)據(jù)的完整性、信息準(zhǔn)確性和應(yīng)用安全性進(jìn)行科學(xué)管控,全方位預(yù)防網(wǎng)絡(luò)病毒的惡意侵害[2]。
滿足5G傳輸需求,必須重視改善傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)層次,這就需要融入云計(jì)算技術(shù),對(duì)傳輸網(wǎng)進(jìn)行分層。目前,基于云計(jì)算技術(shù)的5G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)主要分為三層:第一層,基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層,該層次能滿足最基本的信息傳輸與交互。第二層,平臺(tái)服務(wù)層,該層次用于為廣大用戶提供各種服務(wù)。第三層,軟件服務(wù)層,該層次通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)優(yōu)化服務(wù)體驗(yàn)。這三層服務(wù)互相作用方能實(shí)現(xiàn)各層次資源優(yōu)化配置,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享,實(shí)現(xiàn)信息互動(dòng)[3]。
為用戶提供更為良好的體驗(yàn),優(yōu)化傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù),則需要借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(簡(jiǎn)稱VR技術(shù))改善傳輸網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景,滿足用戶的差異性用網(wǎng)需求。與此同時(shí),應(yīng)充分運(yùn)用VR技術(shù)創(chuàng)建三維環(huán)境,對(duì)真實(shí)且具有多重感官的三維虛擬世界以及想象中的世界進(jìn)行模擬,實(shí)現(xiàn)三維可視化。此定義中的VR技術(shù)不僅屬于人機(jī)交互接口技術(shù),而且是一種虛擬世界模擬技術(shù)。在進(jìn)行人機(jī)交互接口之后,用戶會(huì)通過(guò)啟用VR技術(shù)再現(xiàn)某一特定環(huán)境,享受模擬環(huán)境帶來(lái)的感官刺激,和虛擬世界內(nèi)部物體進(jìn)行交流,體驗(yàn)身臨其境的效果。此外,從VR技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型來(lái)看,該系統(tǒng)共分為四種:第一,桌面型VR技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)或者簡(jiǎn)易的圖形工作站為主要支撐設(shè)備,同時(shí),用計(jì)算機(jī)顯示器為用戶提供一個(gè)窗口來(lái)體驗(yàn)虛擬世界。第二,沉浸式VR系統(tǒng)。該系統(tǒng)又細(xì)分為投影儀VR系統(tǒng)、遠(yuǎn)程化VR系統(tǒng)和頭盔式VR系統(tǒng)。相比而言,沉浸式VR系統(tǒng)的體驗(yàn)交互效果極為良好,能夠?yàn)橛脩籼峁┮曈X、聽覺、嗅覺、味覺與觸覺等多重感官的良好體驗(yàn),交互虛擬環(huán)境極為逼真、生動(dòng)。第三,增強(qiáng)版VR系統(tǒng)。該系統(tǒng)又名增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)化VR系統(tǒng),啟用該系統(tǒng)能夠?qū)⑻摂M環(huán)境與現(xiàn)實(shí)環(huán)境相疊加,達(dá)到虛實(shí)結(jié)合、虛中有實(shí)、實(shí)中有虛、亦真亦幻的效果。第四,分布式VR系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將VR技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,從而有效連接不同位置、不同區(qū)域內(nèi)的多個(gè)用戶,讓廣大用戶共同參與同一VR環(huán)境,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息交互與共享[4]。
綜上所述,改善傳輸網(wǎng),為5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供良好的支撐,則需要著重加強(qiáng)傳輸網(wǎng)的兼容性,優(yōu)化傳輸網(wǎng)絡(luò)層次,為廣大用戶提供良好的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。