[發明專利]一種用戶自定義的無線通信網絡方法及系統

在審

• 申請號: 201610071397.2
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN107027134A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 劉立剛;徐景;王江
• 申請（專利權）人: 上海無線通信研究中心
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 龐紅芳

技術領域

本發明涉及一種無線通信技術領域，具體為一種用戶自定義的無線通信網絡方法及系統。

背景技術

移動互聯網快速發展，以及移動帶寬的需求的急速增長，推動了無線通信網絡的大量部署(例如GSM、WCDMA、LTE和Wi-Fi等多種接入網絡)，使得網絡變得越來越復雜。為了滿足移動互聯網和物聯網爆發式增長，未來的無線通信網絡需要具備更強性能、更高智能、更高能效和更可靠的服務能力。

未來無線通信網絡的需求將有大幅度的提高，包括網絡容量、網絡吞吐量以及端到端時延等。例如，需要支持在現網基礎上1000倍的網絡吞吐量提升；每平方公里百萬級的連接數密度；支持毫秒級的端到端時延。未來無線通信網絡需要更高的效率，網絡需要在提升承載能力的同時降低每比特的承載的成本。

網絡需要能夠根據業務量的動態變化及不同業務特性按需動態的調整網絡資源，優化網絡的運行和管理，避免低效的運行。不同的時段或者不同的區域，對網絡資源的占用是動態變化的。例如在夜間的某些周期性的時段，或在集會場所、辦公地等周期性的區域，網絡流量隨著時間會周期性的出現峰值和谷值的交替，如果始終按照流量峰值時的需求配置網絡資源，勢必在流量谷值時造成網絡設備空閑，導致資源浪費。

未來無線網絡將是多種無線接入技術并存，支持多種不同的場景和差異巨大的應用。具體包括高速率低時延的高清視頻、高可靠性的醫療通信、大量鏈接的M2M、以及與用戶Ad hoc網絡融合的高速移動的車聯網等。不同的場景和應用對無線網絡吞吐量、時延、鏈接數、可靠性、成本都有著不同的要求。目前的無線網絡無法支撐如此差異眾多的需求。

隨著網絡接入方式的不斷豐富，大量的無線通信設備添加到無線通信網絡中，現有的無線網絡面臨著許多問題。概括來講，這些問題包括：

首先，網絡運行效率低下?，F有的網絡設計的原則和目標，是要在最嚴苛的情況下能保障可接受的服務水平。為此，不論在空中接口還是核心網設備，都進行了大量的冗余設計。這種設計在保障了服務水平的同時，也犧牲了一部分的靈活性和在通常通信條件下的效率，無法適應動態多變的網絡環境。例如，不同的時段或者不同的區域，對網絡資源的占用是動態變化的。在夜間的某些周期性的時段，或在集會場所、辦公地等周期性的區域，網絡流量隨著時間會周期性的出現峰值和谷值的交替，如果始終按照流量峰值時的需求配置網絡資源，勢必在流量谷值時造成網絡設備空閑，導致資源浪費。

其次，無法滿足個性化的差異化服務的需求。未來無線網絡將是多種無線接入技術并存，支持多種不同的場景和差異巨大的應用。具體包括高速率低時延的高清視頻、高可靠性的醫療通信、大量鏈接的M2M、以及與用戶Ad Hoc網絡融合的高速移動的車聯網等。不同的場景和應用對無線網絡吞吐量、時延、鏈接數、可靠性、成本都有著不同的要求。目前的無線網絡無法支撐如此差異眾多的訴求，如果按照傳統的辦法部署不同的網絡來滿足不同的應用勢必會造成巨大的浪費。

具體地，以LTE網絡為例，其網絡架構如圖1所示。在LTE系統中，采用了扁平化的無線網絡架構，eNodeB是無線網絡的唯一節點，承載了數據傳輸、無線資源管理、接入控制、移動性管理、小區間資源管理與干擾控制等全部無線控制面和數據面功能。然而，這種控制分散的無線網絡架構模式具有一定的缺陷。如果考慮超密集部署場景，在控制分散的網絡架構模式下，移動終端將可能發生非常頻繁的切換行為，導致業務性能大幅度下降、用戶感受差等問題。同時，隨著智能終端及物聯網用終端的大規模部署，海量終端發出的大量切換相關信令消息也將對核心網絡造成不小的壓力，甚至導致網絡擁塞的情況。

為了克服這些問題，需要對無線通信網絡架構進行新的設計。

首先，需要傳輸、承載及移動網絡的組網邏輯架構進一步優化，實現更扁平的架構，減少數據包的跳數及邏輯處理環節，提升網絡數據承載效率。避免功能冗余、重復處理、流量迂回和流量的多次匯聚，簡化IP數據包的處理，提高數據處理的并行度，實現高效的轉發和路由。

其次，網絡需要能夠根據業務量的動態變化及不同業務特性按需動態的調整網絡資源，優化網絡的運行和管理，避免低效的運行。

網絡能夠根據業務發展的需求，靈活、快速的組網?，F有增值業務部署形態很難適應運營商對新網絡功能的靈活和快速引入的需求。尤其是在運營商將更多的業務功能部署在虛擬化的云平臺進程中，更需要一種彈性的，自動化的增值業務部署方案，并且按需創建業務鏈，適應多變的移動互聯網商業模式，同時降低增值業務部署成本，增強網絡數據流處理能力，提高資源利用率。