5G高彈性節能網絡系統檢視原始碼討論檢視歷史

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5G高彈性節能網絡系統隨着互聯網行業的迅猛發展，網絡技術進入了交通、能源、娛樂、工業、智慧城市、醫療、農業、金融、教育等垂直行業，這些垂直行業為網絡技術提出了新的要求。面對如今井噴式增漲的應用需求，4G-LTE(4th Generation Long Term Evolution，第四代移動通信系統長期演進)將會難以滿足垂直行業的需求。第五代移動通信系統憑藉高速率，大連接，低時延，高可靠性，以及靈活的網絡切片來為各種垂直行業應用量身定製不同的技術方案，讓世間萬物智能連接。其中高速率是一個典型的應用需求，而第五代移動通信系統提出的密集組網技術可以以千倍的比例來提升單位區域網絡容量，帶來數十倍的系統能效提升，是滿足速率需求的關鍵技術。隨着小基站技術的成熟及產品的逐步上線，由於其尺寸小、重量輕、易部署、建站快等優點，小基站將逐步取代宏站成為網絡精細化覆蓋的主力軍。據統計，目前小基站的市場規模已經超越了宏基站。宏基站覆蓋範圍廣泛，從成本考慮，宏基站已經在全國建立了廣泛的分布。因此，宏基站、微基站相互融合的異構網絡將會成為社會的主要網絡。

然而小基站的超密集分布會增加許多成本，大量微基站在同時工作時也會產生大量不必要的能耗。當微基站沒有服務的用戶時，保持開機狀態會造成資源的浪費。從節能的角度出發，設計網絡控制服務器控制密集分布的微基站的開啟、關閉，從而節約待機能源，避免能量的浪費。當宏基站已經可以滿足用戶需求的情況下，就無需開啟微基站，既節約了基站能源，又減少了切換開銷，保證了用戶體驗。

通過已經成熟的技術，我們有能力拿到用戶的位置和業務信息。利用用戶的這些信息，解析出用戶的實際需求，根據用戶的實際需求來靈活地控制網絡中微基站的狀態，用戶與基站之間的接入關係。這樣，不僅能夠保證用戶的需求得到滿足，同時還能節約能源，減少浪費。在面向5G密集組網的實際應用中，有着很大的意義。

本項目契合智慧服務系統（3S）的主旨，有望成為3S關鍵技術的一部分，具有很好的研究和開發價值。

內容和技術

本項目擬搭建的網絡場景如圖1所示。4G基站為區域內用戶提供廣覆蓋服務，5G基站根據用戶實時的需求提供高速率服務。在5G小基站附近的用戶如果有需要進行視頻或者直播等業務，網絡控制中心會激活對應的5G小基站來提供服務。否則讓5G小基站處於休眠狀態，以此實現網絡的動態調整，在滿足用戶需求的同時一定程度上實現了基站的節能。

網絡環境搭建

本項目擬通過4G、5G小基站eNB、核心網EPC、路由器、邊緣計算服務器MEC、SDN交換機搭建一個內部專網。小基站和EPC通過交換機相連。EPC外接路由器接入英特網。用戶手機可以接入專網內不同的基站。

系統功能模塊

本系統擬實現的主要功能包括以下幾個方面

（一）網絡控制器與小基站間的信息交互。根據基站的心跳信令完成網絡控制器對小基站的自動發現、握手過程以及小基站的配置參數和資源參數上報等功能。

（二）用戶信息獲取。在MEC側利用一些機器學習算法分析出用戶的業務類型。通過定位節點獲取用戶實時相對位置。

（三）知識匹配模塊。用戶在不同模塊下id標識不唯一，建立數據庫匹配不同的用戶標識。

（四）網絡控制平台決策。根據上傳的信息做出決策來激活、去激活5G基站。在保證用戶體驗的前提下，實現節能動態覆蓋。

（五）前端展示模塊。網絡控制服務器將基站的資源與負載信息、用戶的位置與業務信息以及用戶接入基站的狀態實時展示。