發(fā)布時間：2020-06-06 07:37

【摘要】：隨著移動流量的快速增長和通信場景的不斷豐富,未來5G網(wǎng)絡將會滲透到更多垂直產業(yè)。通過對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡架構進行革新,采用云原生(Cloud Native)的服務化架構(Service-based Architecture,SBA),成為了業(yè)界應對多業(yè)務、多場景挑戰(zhàn)的有效手段。然而,全新的服務化架構和萬物互聯(lián)的業(yè)務需求,都對5G網(wǎng)絡的彈性、靈活性、開放性提出了挑戰(zhàn),也對未來5G網(wǎng)絡的資源利用率提出了新的需求。增強開放能力,提高資源利用率,對于5G網(wǎng)絡更好地與垂直產業(yè)結合,提升連接價值,降低運營商運營開支具有重要意義。首先,本文針對3GPP提出的服務化架構,設計了一套用于網(wǎng)絡功能服務化接口的協(xié)議棧。通過對候選協(xié)議的特性進行分析,對性能進行對比,試驗驗證了設計的協(xié)議棧不僅能滿足當前5G核心網(wǎng)的需求,也擁有良好的開放性和性能,適合核心網(wǎng)的進一步演進。其次,針對服務化核心網(wǎng)資源彈性伸縮機制問題,基于強化學習,設計了一個能夠預置先驗知識具有很好的自適應的彈性伸縮框架,采用了模糊Q學習的算法,實現(xiàn)了在線學習,在保障系統(tǒng)性能需求的前提下,提高系統(tǒng)資源利用率。
【圖文】：

革新的驅動動力都來源于面向數(shù)據(jù)服務的巨大需求。但是５Ｇ相比之前每一代移逡逑動通信技術，除了依舊對數(shù)據(jù)流量的需求不斷增加之外，５Ｇ的應用場景也從連逡逑接人與人，拓展到萬物互聯(lián)的全連接時代。如圖１－１所示，國際電信聯(lián)盟逡逑（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ邋Ｕｎｉｏｎ，ＩＴＵ）定義了邋５Ｇ邋末來三大使用場景丨３］：逡逑Ｅｎｈａｎｃｅｄ邋ｍｏｂｉｌｅ邋ｂｒｏａｄｂａｎｄ逡逑Ｇｉ＾ａｂｙｉｃｓ邋ｉｎ邋ａ邋ｓｅｃｏｎｄ逡逑？Ｉ邐邋３Ｄ邋ｖｉｄｅｏ．邋ＵＨＩ）邋ｓｃｒｅｅｎｓ逡逑Ｓ８ｂ邋ｒ邋邋Ｗｏｒｋ邋ａｎｄｐｌａ＼邋ｉｎｄｉｅ邋ｃｋｍｄ逡逑產、Ａａｇｍｃｎｉｃｄ邋ｒｃａｌｉｒｖ逡逑＿邋Ｉｎｄｉ￡ｌｒ＞＇邋ａｕＫｘｎａｔＭｍ逡逑ｖｏｉｃｅ邐壚醒邋邐Ｍｉｓｓｉｏｎ邋ｃｒｉｔｉｃａｌ邋ａｐｐｌｉｃａｉｋｍ逡逑Ｓｍａｎｃｎ＞邋－邐——Ｓｅｌｆ邋ｄｎＭｎｇ邋ｃａｒ逡逑—（ＳＨＩ）邋ＦｕｔｕｒｅｌＭＴ逡逑＼＾｝ｊｙ邐＾逡逑Ｍａｓｓｉｖｅ邋ｍａｃｈｉｎｅ邋ｔｙｐｅ邐Ｕｌｔｒａ－ｒｅｌｉａｂｌｅ邋ａｎｄ邋ｌｏｗ邋ｌａｔｅｎｃｙ逡逑ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ邐ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ逡逑圖１－１邋ＩＴＵ對５Ｇ使用場景的分類１３１逡逑１逡逑

完成以網(wǎng)絡為中心到用戶為中心的服務模式的轉變。這些因素都促使當前的逡逑核心網(wǎng)進行革新。逡逑傳統(tǒng)ＬＴＥ基本網(wǎng)絡架構如圖２－１所示，網(wǎng)絡整體主要由核心網(wǎng)ＥＰＣ和接入逡逑網(wǎng)Ｅ－ＵＴＲＡＮ構成。接入網(wǎng)主要由ｅＮｏｄｅＢ構成，核心網(wǎng)則由多個網(wǎng)元構成。其逡逑中ＨＳＳ是一個中心數(shù)據(jù)庫，主要存儲用戶簽約數(shù)據(jù)；ＭＭＥ主要負載移動性管理逡逑和會話管理；ＰＣＲＦ主要負責策略控制和用戶計費；ＳＧＷ和ＰＧＷ則構成用戶面逡逑網(wǎng)元，ＰＧＷ是移動通信網(wǎng)絡通往外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的入口，同時負責為終端分配ＩＰ逡逑地址，ＳＧＷ作為ｅＮｏｄｅＢ之間切換的本地錨點，負責對基站和ＰＧＷ之間的數(shù)據(jù)逡逑進行路由和轉發(fā)。逡逑邐逡逑ＳＧＳＮ邋邐逡逑１邐￣￣邐Ｓ１２逡逑ＭＭＥ邋Ｓ６ａ邐邐逡逑卜邐１邐／邋ＰＣＲＦ邋．逡逑ｓｉ－ｍｍｅ／邋ｓｉＮ．邋Ｓ４邐Ｇｙ逡逑Ｅ．ＵＴＲＡＮ邐Ｓｅ，ｌＪｅ邋｜Ｓ５＾８ｌ邋ＰＤｎ逡逑邐邋邐邋ＧａｔｅＷａｙ邐ＧａｔｅＷａｙ邐據(jù)網(wǎng)＾逡逑圖２－１邋ＬＴＥ網(wǎng)絡基礎架構丨２Ｇ】逡逑５Ｇ移動通信技術的發(fā)展的驅動除了多業(yè)務、多連接復雜的場景需求外，還逡逑來自其內部網(wǎng)絡自動化運維、多租戶運維的需求。利用網(wǎng)絡切片技術來實現(xiàn)在一逡逑張物理網(wǎng)絡上劃分為多個邏輯網(wǎng)絡，，支持各種差異化的業(yè)務，勢必會大大增加網(wǎng)逡逑絡本身的復雜性。如果采用人工的方式來對網(wǎng)絡進行維護
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 王胡成;徐暉;程志密;王可;;5G網(wǎng)絡技術研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];電信科學;2015年09期

2 龔強;;云計算關鍵技術之彈性伸縮控制技術認知研究[J];信息技術;2014年01期

3 盧軍;移動通信發(fā)展的現(xiàn)狀及未來趨勢[J];信息通信;2005年03期

本文編號：2699367