試論5G 移動通信核心網關鍵技術研究

吉林吉大通信設計院股份有限公司 吉林長春 130012

我國在2019 年6 月6 日正式向三大運營商以及廣電發放了5G 牌照，可以說對于我國的通信事業來說，2019 年是5G 元年。實際上早在2019 年伊始，我國的三大運營商以及鐵塔公司就在籌備5G 基站的建設，2020 年5G 開始正式商用。5G 技術的應用將會給移動互聯網領域帶來重大的改變，5G 技術的出現使無人駕駛以及遠程醫療成為了可能，將對國家的經濟發展起到重大的推動作用。5G 技術具有諸多的優勢，但是5G 移動通信網絡的建設也存在著一定的技術難度，在進行5G 移動網絡建設的過程中需要解決SBA 服務體系結構問題，用戶和控制平面分離問題以及Access AGnostic 接入無關技術等，需要對5G 技術進行深入研究，才能促進5G 移動網絡建設。

1 5G 移動通信技術的特點

傳統的4G 基站所提供的信道數極為有限，而5G 移動網絡技術能夠支持大容量多數量的網路連接服務。在有效的空間內，5G基站甚至能夠完成一百萬個網絡通信任務，這在很大程度上滿足了我國不斷增加的移動網絡連接需求，同時在大規模的網絡連接下，還能保證通信的質量，可以實現信息的快速發動以及信息的傳播中斷。對于普通用戶感受最為深刻的可能就是5G 網絡的高速率，相比4G 網絡的速率，5G 網絡環境下的信息傳輸速率提高了一百倍，最大的連接速率可以達到100Gbit/s，同時5G 網絡具有較高的容量，移動數據量是傳統網絡的一千倍，能夠達到100Gbit/K m2以上。另外5G 移動網絡具有較高的頻譜利用率，頻譜資源是5G 技術主要的優勢之一，是5G 技術商用的關鍵，目前不斷增長的移動網絡市場，對系統的容量需求也在不斷提升，5G 網絡能夠支持高容量需求的應用以及場景，營業額和用戶流量都相對較高，并且使用需求的相對頻率也有所增加。與4G相比，預計5G的頻譜效率將提高5 到15 倍。最后5G 網絡能夠實現超低的網絡延遲，而這種特性是實現無人駕駛以及遠程醫療的關鍵，在5G 網絡環境下，網絡延遲可以降低到1ms。這在很大程度上提升了信息傳播的同步性[1]。

2 5G 移動通信核心網關鍵技術

2.1 SBA 服務體系結構

4G 網絡和5G 網絡都處于SBA 服務體系構架下。在5G 網絡環境下，需要重新對SBA 服務體系結構進行調整優化，并對系統進行大規模的精簡，以適應5G 網絡環境。SBA 服務體系結構主要有以下幾個優勢；首先是便捷性，在SBA 服務體系結構支持下的5G 網絡能夠較為方便的對網絡進行更新和維護；其次是靈活性，SBA 服務體系結構以模塊化的方式對網絡功能進行整合，在建設網絡的過程中，可以根據實際的需求對網絡功能進行靈活的調整；再次，是具有較強的可拓展性；最后是較強的開放性，全新的接口設計能夠為相關的網絡服務人員提供便利，能夠以全新的方式來處理第三方服務呼叫。與傳統的網絡架構設計相比，5G 網絡具有網元設計，在網絡配置的過程中不需要預設特定網元的接口，能夠首先每個網元之間的相互通信。

2.2 用戶和控制平面分離

用戶和控制平面分離又被稱為CUPS，即 Control and User Plane Separation。5G 網絡能夠實現用戶級別的超低延遲以及信息監控有效分離，這也是5G 網絡的重要特征。一旦實現這一點，就使某些關聯技術的實現成為了可能。比如說智能交通網絡的實現，智能交通網絡對網絡的延遲有較高的要求，在一定的物理距離內盡量減少網絡通信的延遲。5G 時代要求對此功能有更嚴格的要求。為了使網絡用戶平面更靈活，更自由地工作，可以專注于核心網絡并進行連接，調查網絡訪問實現以實現分布式實現[2]。

2.3 Access AGnostic 接入無關技術

5G 移動網絡建設能夠更好的滿足人們的通信需求，進一步提升網絡通訊的即時性，能夠改善運營商的服務質量，并一步削弱了時間空間對網絡通信的限制，能夠隨時啟動連接。通過更為完善的網絡服務提升用戶的依存度。實際上Access AGnostic 接入無關技術的關鍵在于提供無差別的網絡服務，對于運營商來說，可以通過捆綁通信信號和WI-FI 信號為用戶提供網絡服務，以提高他們的服務質量，這無論對網絡的管理，還是網絡服務水平的提升都具有重大的意義[3]。

3 結語

5G 技術的發展以及5G 移動網絡的建設將會給社會帶來顛覆性的變革。1G 和2G 時代，我們的聽覺得以隨時隨地的延伸。掏出手機撥通電話，地球那頭的聲音近在咫尺，你在耳后的呼吸，是我在心口的鼻息。到了3G 時代，我們的視覺也開始同步延伸。視頻通話隨時隨地，一方手機像一個小小窗口，面對面輕聲閑聊笑靨如花，天涯若比鄰。4G 時代，我們的思想和觀念得以延伸。隨時的靈感隨時傳上網，借助完善的網絡與他人進行思想的交流，而5G 時代人類終于有機會將視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺和中樞神經意識層面全部官能進行全面同步的延伸。而5G 移動網絡的建設也需要解決諸多的問題，除了觀念上的問題以及成本上的問題，最直接的就是技術上的問題，只有加強對5G 技術的研究，解決5G 網絡建設中的關鍵問題才能保證5G 網絡的優勢得到發揮，促進社會的發展進步。