為了應對萬物互聯(lián)的挑戰(zhàn),滿足超高速率、超低時延、高能效和超高流量與連接數(shù)密度等多維能力指標,開放、開源、協(xié)同創(chuàng)新將是5G發(fā)展的必由之路。
開放式5G網(wǎng)絡架構,應該具備兩個基本的屬性,即:網(wǎng)絡針對不同場景的特殊需求具有靈活性和定制化的特性。其中,靈活性是指網(wǎng)絡基礎設施中的網(wǎng)元能夠以一種即插即用的方式激活或關閉,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡的“硬”重構;定制化是指通過軟件定義網(wǎng)絡、網(wǎng)絡功能虛擬化等技術,為用戶的特定需求提供虛擬的專用網(wǎng)絡,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡的“軟”重構。
未來網(wǎng)絡需支持超高帶寬、超大連接和超低時延等多樣化的業(yè)務需求,并且不單服務于個人用戶,還服務于垂直行業(yè),商業(yè)模式差異化顯著。通過網(wǎng)絡NFV化可提升未來網(wǎng)絡的彈性和敏捷性:一方面實現(xiàn)了軟硬件解耦,降低成本;另一方面實現(xiàn)網(wǎng)絡功能解耦和軟件化,支持網(wǎng)絡功能可編排和可定制。
基于SDN和NFV的新型網(wǎng)絡架構,是實現(xiàn)無線網(wǎng)絡云化資源共享的重要承載方式?;赟DN/NFV的無線接入網(wǎng)絡硬件、虛擬化層和軟件分層部署,利用網(wǎng)絡功能虛擬化基礎設施(NFVI)的動態(tài)可變特性,根據(jù)業(yè)務需求可在不需要施工建設和軟硬件開發(fā)的情況下進行網(wǎng)絡架構和拓撲的動態(tài)調整?;赟DN/NFV的無線接入網(wǎng)絡為人工智(AI)的引入和移動邊緣計算(MEC)的部署等提供了平臺基礎。
mH-IoT物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是面向智慧醫(yī)療的解決方案,應用于覆蓋城市的居家養(yǎng)老、療養(yǎng)小區(qū)等應用場景。小區(qū)居家養(yǎng)老場景是5G的一種典型智慧醫(yī)療場景,在家庭內有移動心電圖機、血壓計等健康監(jiān)護設備,用于環(huán)境監(jiān)測的多種傳感器,和通信報警設備等無線設備,構成最基本的無線傳感器網(wǎng)絡單元。多個家庭、樓宇之間的數(shù)據(jù)可以通過無線自組網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)上傳到數(shù)據(jù)中心。
mH-IoT通信網(wǎng)絡主要分為三層結構,底層是室內mHealth監(jiān)護設備和語音設備構成的家庭網(wǎng)絡,中間層是一個社區(qū)內所有家庭節(jié)點組成的社區(qū)網(wǎng)絡,上層是各個社區(qū)組成的城市網(wǎng)絡。
監(jiān)護網(wǎng)絡由三個域組成:空中域(Cloud)、地面域(Fog)和地下域(Stream)
通信由mH-IoT網(wǎng)關實現(xiàn),一方面支持語音報警數(shù)據(jù)和監(jiān)護設備數(shù)據(jù)的收集,另一方面將數(shù)據(jù)選擇合適的通信協(xié)議和鏈路將數(shù)據(jù)上傳。網(wǎng)關的通信可以支持長距離的eMTC、NB-IoT,短距的ZigBee(IPv6)、WiFi、藍牙,和有線的互聯(lián)網(wǎng),分別對應網(wǎng)絡中三個域的通信。網(wǎng)關支持動態(tài)智能組網(wǎng),可以判斷自身所處的通信環(huán)境和通信位置,選擇適合的通信技術并轉換相應的物理層通信協(xié)議,以及其他物理層參數(shù)的轉換。
mH-IoT平臺的主要應用場景有:
(1)日常健康安全監(jiān)護:低功耗,小數(shù)據(jù),大量連接;
電池續(xù)航能力對于無線健康監(jiān)護設備很重要,通過網(wǎng)絡能耗優(yōu)化提高無線設備的能量效率。健康監(jiān)護設備具有數(shù)據(jù)量小但是設備數(shù)量眾多的特點,平臺可以對應的進行接入的控制和頻譜優(yōu)化。
(2)社區(qū)醫(yī)院家庭病床:音視頻通話,測量數(shù)據(jù)傳送,網(wǎng)絡醫(yī)生巡診交互,中等數(shù)據(jù)連接;
在社區(qū)醫(yī)院或者家庭中,為病床提供語音視頻通話的功能,方便病人出現(xiàn)緊急情況時進行求助。此外,通過病床測量病人的生理數(shù)據(jù)并上傳,醫(yī)生可以進行遠程診斷。由于對數(shù)據(jù)及時性的要求,存在中等數(shù)據(jù)量的連接。
(3)緊急報警救治服務:實時數(shù)據(jù)傳送,移動數(shù)據(jù)傳送,少量數(shù)據(jù)連接;
對于突發(fā)疾病,提供緊急報警救治服務,支持實時的數(shù)據(jù)上傳和移動通信,相比于長期監(jiān)護,這類服務數(shù)據(jù)鏈接量相對較少。
通過開放的智能物理層,可以支持以上場景的智能感知、自動優(yōu)化和智能適配,從而實現(xiàn)功耗,體驗質量(QoE)的統(tǒng)一優(yōu)化。
5G網(wǎng)絡的三大應用場景突破了傳統(tǒng)移動通信面向人與人通信的局限,標志著5G必須解決人與物、物與物之間的通信。由于5G業(yè)務的差異性/多樣性、技術與標準的碎片化,傳統(tǒng)網(wǎng)絡的單一運行模式不在適用,因此,5G網(wǎng)絡必須開放、開源,具備靈活性和定制化的特性。
內容來自于:Open5G:5G網(wǎng)絡的開放生態(tài)(未來移動通信論壇)