5G移動通信系統的接入網絡架構

黃海強

廣東南方通信建設有限公司 廣東廣州 510000

1 5G網絡的構建

5G網絡的構建需要完成許多方面的改革，5G時代的來臨，必將帶動終端類型以及大帶寬業務的迅猛發展，大大的提升用戶數量。面臨這樣的情況，首要任務就是提升容量，5G網絡下的容量必須能容得下幾十億的用戶量甚至幾百億的用戶量，并且，還應實施全方位的網絡覆蓋，這樣的要求并不只只是簡單地覆蓋中小城市，而是覆蓋到農村、基層，包括山林等地，讓5G實現無處不在。5G網絡還需要做到更高的速率，更低的時間延遲，5G網絡下緩存一個5G的視頻將在幾秒鐘內實現，真正的提高效率[1]。

2 5G無線網絡關鍵性能指標

基于用戶對5G無線網絡功能與覆蓋場景的期待與要求，相關人員要明確相關的設計關鍵性能指標，如時延性、耗能、傳遞效率、移動效果等，這些指標不僅針對5G無線網絡，還針對其他的4G、3G等，但1G-4G技術在此方面的表現皆有很多進步發展空間，相關人員可以在其基礎上大力優化關鍵性能指標，使技術的發展空間得到彌補，這便是5G網絡架構設計的基本目的。具體的關鍵性能設計指標有5點：（1）移動性。5G無線網絡不僅要滿足移動端用戶需求，還要滿足各種移動交通方式的需求，如飛機、地鐵等，這些交通方式也需要借助5G技術采集相關的交通信息。5G移動通信系統要在移動性能方面表現出最大優勢，使其對非移動場景同樣適用。（2）時延。時延性能是5G技術必須要改進優化的點，只有提升時延性能，數據從傳輸到接收或到確認之間的時間間隔才能最短，這意味著數據傳輸速率會上升，相關人員還要在提高時延性能的同時，保證信息傳輸質量。在改善時延性能方面，相關人員還要從網絡拓撲結構優化設計方面入手，使相關的業務、網絡負荷滿足網絡架構要求，還要提升傳輸資源本身的質量，以保證其傳輸順利。（3）用戶感知速率。在5G時代，信息傳輸速率會提升，用戶的感知速率也會提升，該技術主要服務相關的移動用戶，相關人員還要將該項內容作為關鍵設計指標，使用戶獲得的MAC層用戶面數據傳送量得到保證。（4）峰值速率，主要指5G技術條件下網絡架構所能承擔的最大業務速率，提高該速率，網絡架構對業務的容納量會增加，處理能力也會提升。（5）連接數密度。主要指單位時間內連接的設備最大數量，只有提高該指標，5G才能容納更多的用戶[2]。

3 5G網絡的整體架構

5G網絡架構就是以服務的架構以及通用接口為基礎，普通的網元功能會借助NFV技術來進行拆分，進而分成各種網絡功能服務模塊，接著就是使用靈活定義服務模塊來進行幾何，做到定制化的網絡功能重新建構，對外會使用統一的服務來調用接口建立業務流程，在這個架構里面，需要按照特定的場景需求，把所存在的各種網絡功能來進行組合，做到網絡能力和服務的定制化，給各種業務部署提供專用的網絡，進而做到5G網絡切片。如今5G需要支持多樣化的業務和性能指標，網絡切片的含義需要和5G系統進行聯系，要想支持網絡切片功能，5G架構會包括比較多的功能層，其中含有服務層、管理編排層、控制層、多域網絡操作系統工具以及數據層，確保能更好地滿足租戶的使用服務需求，使得工作人員能夠做出更加合理的商業決策，實現對于管理和編排的切換。

4 5G接入的網絡架構

如今3Gapp給新型無線接入網絡進行了定義，其中含有gNB和ng-eNB這兩種接入節點，前者就是給5G控制面以及用戶面服務提供基站，至于后者就是使得用戶擁有LTE/E-UTRAN服務基站。這兩種接入節點需要使用Xn接口來聯系，而且會使用NG接口來和核心網進行聯系。新型無線接入網絡的主要特征就是能夠做到獨立組網以及非獨立組網，運營商能夠按照網絡的需求來選擇合理的5G部署措施。

5G無線協議所存在的內容有傳輸用戶數據的用戶面以及控制信令相交互的控制面。用戶面會使用服務數據自適應協議層，這樣使得以5G核心網為基礎的新Qos模型得到保障。SDAP層能夠把含有Qos需求的IP反映到有關的配置無線電承載上面，及時沒有RRC信令，也能夠配置所存在的各種資源。如今在控制面里面增加了RRCinactive狀態，在這個狀態中用戶不僅可以節省電量，而且能夠做到狀態的轉換。相同的就是5GPPP也開始研究5G接入架構和相關的技術，之后根據有關的部署情況，網絡部署會優先選擇合理的用戶面以及數據面來處理方案，在這個時期，不會對于完全分離的方案提出需求，而且所存在的節點也會借助X2接口開展分布式協作[3]。完全集中式方案可以在比較多的節點里面開展集中式的調度，所以更加自由。

節點中的協議棧聚合措施需要和網絡的實際情況以及所存在的業務需求進行聯系，無線接入技術的聚合點優先選擇和時間沒有關系的協議棧層，不過需要進行時間同步的MAC層切分方案能夠更好地進行RAT操作。詳細地來說，在PDCP層聚合方案里面，CU/DU會在PDCP/RLC層里面進行切換，DU可以支持比較多的空口技術。

5 結語

現階段通信網絡建設速度持續增快，智慧城市的通信網絡架構也變得越來越多樣化，而且也展示出了異構性和融合性的特點。由于5G蜂窩移動通信網絡的部署是比較靈活的，所以在智慧城市的網絡基礎設施方面得到了高度的重視。不過根據普通的網絡體系結構，都需要使用核心網來完成對于智慧城市有關業務的接入控制和資源分配，這樣的一種形式會消耗比較多的網絡資源，做到對于用戶業務的處理時延，最主要的就是智慧城市在發展的時候，因為存在一定的問題，所以會受到限制。綜上所述，以上內容就是對5G移動通信系統的接入網絡架構的論述。