通信学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (8): 36-44.doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2019182

• 专题：新型网络架构 • 上一篇    下一篇

5G/后5G部署对互联网主干影响的分析与建模

杨芫1,2,徐明伟1,2,陈浩1,2   

  1. 1 清华大学信息科学技术学院，北京 100084
    2 北京信息科学与技术国家研究中心，北京 100084
  • 修回日期:2019-07-01 出版日期:2019-08-25 发布日期:2019-08-30
  • 作者简介:杨芫（1984- ），男，四川乐至人，博士，清华大学助理研究员，主要研究方向为互联网体系结构、下一代互联网、路由与传输协议。|徐明伟（1971- ），男，辽宁朝阳人，博士，清华大学教授，主要研究方向为网络体系结构、下一代互联网、网络空间安全。|陈浩（1995- ），男，北京人，清华大学博士生，主要研究方向为下一代互联网、网络功能虚拟化。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(61872209);国家自然科学基金资助项目(61625203);国家自然科学基金资助项目(61811530336)

Analysis and modeling of Internet backbone traffic with 5G/B5G

Yuan YANG1,2,Mingwei XU1,2,Hao CHEN1,2   

  1. 1 School of Information Science and Technology,Tsinghua University,Beijing 100084,China
    2 Beijing National Research Center for Information Science and Technology,Beijing 100084,China
  • Revised:2019-07-01 Online:2019-08-25 Published:2019-08-30
  • Supported by:
    The National Natural Science Foundation of China(61872209);The National Natural Science Foundation of China(61625203);The National Natural Science Foundation of China(61811530336)

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摘要：

针对第五代移动通信技术（5G）及后5G部署之后对互联网主干产生的影响开展定性和定量研究。首先分析了5G所具有的超大带宽、超低时延和海量机器连接的特性对互联网主干在流量、时延、安全等方面带来的挑战，然后建立了抽象模型用于描述5G用户获取内容和服务的特性，以及5G、边缘计算、云计算相结合场景下主干网流量的特征。以此为基础，开展了数值模拟实验，评价了在不同程度的5G部署场景下，互联网主干网性能和用户体验到的带宽和时延等服务质量指标。研究表明，5G 的部署会引起互联网主干流量增加，端到端时延中传播时延所占比例增大，以及带宽瓶颈由接入网转向主干网等结果。

关键词: 第五代移动通信技术, 互联网主干, 边缘计算, 建模与评价

Abstract:

The effects that the 5th generation mobile network (5G) bring to Internet backbone were investigated qualitatively and quantitatively.First,the challenges that the characteristics of 5G,i.e.ultra-high data rate,ultra-low latency,and ultra-large number of connections,introduce to Internet backbone in terms of traffic,latency,and security were analyzed.Second,a model was proposed to capture the characteristics of 5G users and Internet traffic with the coordination of 5G,edge computing,and cloud computing.Then,numerical simulations were used to evaluate the model.The QoS requirements that Internet backbone faces under different extent of 5G deployment were evaluated.According to the study,increment of backbone traffic,increment of the ratio of propagation delay,and movement of bandwidth bottleneck are predicted after 5G/B5G deployment.

Key words: 5G, Internet backbone, edge computing, modelling and evaluation

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