關于5G組網技術路線的分析與建議

葉國超 劉波濤

（廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司珠海分公司 廣東省珠海市 519000）

5G 網絡具有大連接、大覆蓋、可靠等特點，該技術的迅速發展能夠在促進各個行業信息化水平提升上發揮促進作用，還能成為有效推動整個社會實現數字化發展的關鍵點，這同時也是引起全民關注的一個焦點問題。5G 組網技術路線的分析與建議都是建立在當前5G 組網技術的現狀之上，由于5G 組網技術目前還存在一些不足之處，在今后的發展研究過程中需要創造的條件還很多。國際上對5G 組網的標準進行了明確，有非獨立和獨立組網模式。我國移動、電信等企業明確對外表示會用獨立組網的方式作為主體，有序開展5G 網絡建設工作。以下為筆者對5G 組網技術及其相關路線的分析。

1 5G組網模式分析

獨立組網和非獨立組網是國際上對5G 組網提出的兩種模式，圖1 為兩種組網模式的圖示。在非獨立組網的模式當中，5G 的基站和4G 核心的網絡進行連接。5G 可以在4G 數據管道方面發揮增強作用。如果對4G 網絡進行技術升級，并把新建的5G 基站和4G核心網絡進行連接，而手機從4G 控制信道進行接入處理，使用雙連接的方法，最后4G 基站與5G 的基站都能夠同時提供無差別的業務信道。非獨立組網模式中，5G 基站不可以進行獨立進行工作，其只能發揮增強移動寬帶業務方面的作用，缺乏5G 物聯網相關的場景方面業務的能力。除此之外，因為運用了雙連接的方式，手機在使用的時候功耗很高。但是，非獨立組網在網絡的繼承性方面有足夠有事，有利于5G 作為其中的一個無線熱線進行快速部署。5G組網技術路線存在的問題以及不足得以優化后對于通訊業產生的積極影響非常大，一些國家在研究5G 技術的過程中遇到的最大的問題是運營企業缺乏資金、業務市場發展緩慢。一般情況下初期階段以非獨立組網模式為主，這樣的目的是減少建網的壓力。一些國家的市場相對比較活躍，不過一般存在這種情況的國家都以小國家為主，例如韓國與日本，所以整體來看這些國家的業務規模也比較小，對于全球產業發展產生的作用相對比較小。通常在實踐中產業規模小的國家發展5G 組網技術的時候都會以跟隨策略為主。

獨立組網模式當中，5G 的基站和核心網絡相互連接。其中，5G 的終端能夠憑借基站有效與5G 核心網絡實現連接，完成通信，有效完成端到端之間的獨立性組網。獨立組網的模式需要對5G 核心網絡及無線網絡實現重新規劃和建設，進而完成連接覆蓋。獨立組網是5G 發展的目標性網絡，其主要運用全新型的服務型架構，可以支持網絡虛擬化等多種高端技術，進而進行靈活部署以及差異性業務。非獨立組網的運行模式被認為是獨立組網運行模式的一個過渡性階段，非獨立組網難以實現單獨工作，其應該和LTE 網絡進行聯合組網，一般適用于增強移動寬帶的場景，進而提高用戶的速率以及網絡的主要容量，這種組網方式在目前全球范圍內是大部分運營企業所選擇的方式。根據調查發現，我國更為注重的是垂直行業和5G 技術的有效融合和應用。因此，我國的運營企業更加愿意選擇獨立組網的運營模式。5G 非獨立組網和獨立組網的比較如表1 所示。

圖1：兩種5G 組網示意圖

2 非獨立組網向獨立組網的網絡演進

2.1 網絡演進的兩種方法

一般意義來看非獨立組網這一模式屬于獨立租屋的過度模式，即非獨立組網并不具有獨立工作的特征，需要借助LTE 網絡聯合組網才能夠發揮工作加之。非獨立組網以移動寬帶場景增強為主，這一類組網模式用于用戶速率的提升，也用于網絡容量的擴展。目前非獨立組網與LTE 網絡聯合組網應用范圍相對廣泛，很多運營企業都以這種組網模式為主。隨著科學技術的發展和進步，我國很多行業取得了飛速發展，就5G 行業而言也展現出來可以值得期待的發展態勢，5G 與垂直行業的融合應用符合現在通訊行業的發展需求，不過從具體的模式來看，我國仍然以獨立組網模式為主。

表1：5G 非獨立組網和獨立組網的比較

圖2：從NSA 向SA 的演進

5G 組網技術路線在4G 核心網EPC 的基礎之上發展而來，功能方面做了很多的升級處理，主要的目的是便于5G 基站非獨立組網的使用，對于目前的移動寬帶業務也具有積極的作用，可以促使其保持延續性。VEPC 的部署和商用經驗在5G 組網技術中的應用效果都會變得更加的明顯。關于5G 組網技術的研究和發展目前以完成云網一體化建設為目標，云化運營的目標也可以逐步達成，為應用5GC 的新功能在部署方面、配套建設方面的基礎都是由該路線組成的。

2.2 網絡演進的兩個問題

通訊產業的發展壯大改變了人們的生產生活方式，關于5G 組網技術路線的分析與建議也在不斷地推進，產業界一直在尋找的是非獨立組網向獨立組網的演進方式，這種方式需要足夠的平滑，才能夠確保網絡建設與運營過程中減少困難和阻礙，增強實際操作的水平。目前已經出現在市面上的5G 手機要想發揮到大的作用需要具備一個條件，即支持非獨立組網和獨立組網模式。初期階段網絡采用的是非獨立組網，升級階段才是獨立組網。很多用戶原有的手機仍然能夠在網使用，而且需要具備的是支持非獨立組網、獨立組網雙模式的手機。運營企業在發展5G 組網技術的時候獨立組網方面進行規劃的時候要明確獨立組網的特性，提高各個功能與網絡設備的互通。市場需求、產業進展方面存在的不一致性需要加以完善和優化，充分結合實際部署獨立組網的網絡設備情況構建優化升級措施。從NSA 向SA 的演進如圖2 所示。

網絡升級的前提條件是5G 網絡的不斷優化，在初期階段中多運營企業與技術研究人員考慮到投資浪費的問題時會升級支持獨立組網的業務，針對5G 無線網絡覆蓋的規劃與優化也要進行，非獨立組網與獨立組網兩種組網模式在一段時期內可能出現共存的情況，為此5G 雙模基站設備的無線資源要規劃升級。為了促進世界性的5G 組網技術的發展，形成有利于世界各國發展的通訊技術，很多國家都會將技術優化和升級放在首位，并將非獨立組網向獨立組網轉變作為目標。全球產業發展得益的是全世界各國人民，對全球產業的投入比例也很大，無論是哪一個角度來看，5G 組網技術都是相對有益的，可以推動國內運營企業的業務定位、組網模式、發展目標的確定。

3 國際上5G組網技術路線分析及國內5G組網技術路線建議

國際上，美國作為世界上科學技術最為領先的國家，兩年之前就已經宣布了啟用5G 商用，盡管只是部分城市，但是仍然表現出極大的領先性。不過從另外一個現實問題來看，中頻段的頻譜資源還無法達到預期，毫米波頻段的利用效率更高，連續性覆蓋因此降低，非獨立組網的模式即建立這些條件之上。再從美國其他的方面來看，很多企業的研究重點在5G 技術研究中爭取中頻段的資源，所以整體上影響了其他國家的5G 技術的研究發展。歐洲地區相較于美國而言存在許多不足之處，其中以業務市場發展速度緩慢為主要問題。再加上運營企業缺乏足夠的資金上，仍然以非獨立組網的模式，以達到降低建網壓力的效果。除此之外，日本及韓國相關的業務應用市場較為活躍，只是整體的發展規模不大，很難在帶動全球5G 產業上發揮決定性作用，且只能在初期跟隨其他國家運用非獨立組網模式。我國在國際標準組織以及5G 技術研究和開發的過程中，一直都將非獨立組網與獨立組網進行綜合，進而有效促進福利組網在技術以及產業方面的可持續發展。

因此，綜合國際上對5G 組網技術路線的情況可知，全球范圍內的5G 技術發展將獨立組網作為主要的發展目標。雖然，目前階段內有很大部分的國外運營公司運用的是非獨立組網的運行模式，但后期都會逐步過渡到獨立組網中，同時這也是全球范圍產業發展的共同愿望和目標。5G 組網技術的部署包括了無線接入網、核心網等。獨立組網的包含了核心網、新基站、回程鏈路等。所以關于5G 組網技術路線的分析仍然將重點放在將4G 基礎設施平滑演進到5G 網絡部署中。通訊產業的發展和進步依賴于其他科學技術的研發，因此要加以重視，以便于提高發展的速度。

關于5G 網絡技術路線在我國的相關發展情況，以下為技術路線的有關建議。

5G 網絡部署相關的路線，應該鼓勵國內的相關性運營企業能夠結合自身的業務定位以及組網的具體方式等相關策略，綜合考量并最終尋找最合適的方式。但是，獨立組網模式是5G 的目標網絡，避免因為非獨立組網的建設而忽略獨立組網方式的發展，最終可能很難真正實現5G 網絡的萬物互聯的目標。另外，我國還需要盡可能早地向相關產業界內傳遞明確的消息，鼓勵我國電信和移動等運營企業能夠盡快了解這一理念，從而有效引導相關產業能夠增加對獨立組網在產品及網絡等不同環節的投入。推動獨立組網產業能夠盡快發展起來，將龍頭企業發展作為主體，有序組織產業鏈實現獨立組網相關的全面性系統測試和驗證，實現互聯網的互通及優化、完善。除此之外，還需要有效提升5G 網絡用戶的體驗感。2020年度實現進網的5G 終端要求能夠支持非獨立和獨立組網兩種不同的模式，有效地實現了以獨立組網為主的統一性市場，進而吸引全球范圍內的5G 產業鏈相關資源的投入，有效降低成本，并做大規模。我國的5G 組網技術路線研究方面要從我國現有的產業入手，結合我國的制度特征構建發展路線。

4 結語

5G 技術屬于新一代在移動通信方面的進步及創新性體驗，這不僅是機遇，也是一種通信技術發展方面的挑戰。我國在前期的發展過程中積極地推進了5G 技術在獨立組網方面的產業發展，且已經取得一定成效。但是，在5G 網絡技術的建設及實施階段，都需要產業界能夠從能力及效益等方面進行綜合考量，最終選擇出適合我國國情及相關產業、業務的技術方案，促使我國的5G 技術實現可持續發展。我國一直以來都在5G 組網技術上尋求突破和發展，也取得不錯的成果。通訊產業的發展有利的是全球人民，關于5G組網技術的研究也可以充分考慮到實際的情況，借助通訊產業發展的特點，提高技術路線的水平。