5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢與架構(gòu)部署分析

董曉娟，原紫薇

（中通服咨詢設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

相對于前幾代移動通信系統(tǒng)，5G的關(guān)鍵能力表現(xiàn)更為優(yōu)越。用戶體驗速率、端到端時延、移動性以及連接數(shù)密度等都屬于5G的一系列關(guān)鍵性能指標(biāo)，在其實際發(fā)展過程中，如何有效滿足今后新業(yè)務(wù)與新場景的需求，并且與4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行兼容成為現(xiàn)階段5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中需要著重思考的問題。

1 5G網(wǎng)絡(luò)概述

5G指的是第五代移動通信技術(shù)，與前幾代相比，其具備高速率、低延遲以及大連接等顯著特點?，F(xiàn)階段5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始應(yīng)用到各類通信設(shè)備中，為人們提供了更為流暢的使用體驗。相較于4G，5G的傳輸速度更高。簡單來講，借助4G一分鐘才能完成下載的相應(yīng)軟件，借助5G也許只需1秒便能完成（見圖1）。目前5G技術(shù)開始在醫(yī)療領(lǐng)域得到應(yīng)用，相關(guān)媒體曾報道過移動攜手華為借助5G技術(shù)開展遠(yuǎn)程手術(shù)機(jī)械的有效操控，并且?guī)椭t(yī)生順利完成了植入手術(shù)。從這一點來看，5G網(wǎng)絡(luò)不僅是時代發(fā)展的必然產(chǎn)物，同時也是推動時代不斷發(fā)展革新的一個重要技術(shù)手段[1]。

圖1 4G、5G下載速度對比

2 5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢分析

2.1 5G網(wǎng)絡(luò)性能將會更為優(yōu)越

5G網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展過程中，將會為用戶提供超低時延、超高可靠性以及超高接入速率等方面的良好體驗，以此來滿足超高流量密度、超高移動性以及超高連接數(shù)密度方面的接入要求。在此基礎(chǔ)上，可以促使網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)超百倍的能效提升與比特成本降低，并且會實現(xiàn)數(shù)倍頻譜效率方面的提升[2]。

2.2 5G網(wǎng)絡(luò)功能將會更加靈活

5G網(wǎng)絡(luò)在未來發(fā)展中，圍繞“用戶體驗”這一核心內(nèi)容不斷滿足更加多樣化的物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。在接入網(wǎng)方面，5G網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)基站的即插即用與自組織組網(wǎng)，構(gòu)建易部署、易維護(hù)的輕量化接入網(wǎng)拓?fù)?。除此之外，核心網(wǎng)將會在演進(jìn)的EPC基礎(chǔ)上開展進(jìn)一步的簡化與重構(gòu)，提供更為高效靈活的網(wǎng)絡(luò)控制和轉(zhuǎn)發(fā)功能[3]。

2.3 5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營將會更加智能

未來發(fā)展過程中，5G網(wǎng)絡(luò)必然會全面提升智能感知能力與智能決策能力。借助對地理位置、網(wǎng)絡(luò)上下文、用戶偏好以及終端狀態(tài)等一系列特性的實時感知，開展智能分析和研究，并且制定決策方案，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動方面更為精細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)功能部署、自動化運(yùn)營以及資源動態(tài)伸縮[4]。

2.4 5G網(wǎng)絡(luò)生態(tài)將會更加友好

未來的發(fā)展中，5G網(wǎng)絡(luò)將會以更加友好和開放的狀態(tài)來面對新產(chǎn)業(yè)生態(tài)。借助網(wǎng)絡(luò)的有效開放向第三方提供更為靈活的業(yè)務(wù)部署環(huán)境，實現(xiàn)與第三方應(yīng)用之間的友好互動。除此之外，5G網(wǎng)絡(luò)還會提供按需定制服務(wù)，以此來刺激業(yè)務(wù)創(chuàng)新，不斷提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)價值[5]。

3 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部署研究

3.1 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與部署需求分析

（1）接入網(wǎng)場景設(shè)計。在實際運(yùn)用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時，需要先明確無線通信系統(tǒng)的接入狀態(tài)，根據(jù)無線通信狀態(tài)來有效融合通信系統(tǒng)資源，以此提升場景部署方面的整體價值[6]。

（2）獨立部署場景。對于LTE基站（見圖2）的演進(jìn)，需連接核心網(wǎng)，然后借助gNB、LTE或者eLTE eNB來達(dá)到科學(xué)設(shè)計室內(nèi)熱點部署方案的目的。除此之外，在實際開展gNB、LTE或eLTE eNB系統(tǒng)設(shè)計時，可以借助與RAN-CN系統(tǒng)之間的有效連接來構(gòu)建核心網(wǎng)絡(luò)。

圖2 LTE基站

（3）LET共站部署場景。實際開展部署場景確定工作時，需要將5G基站方面的設(shè)計工作作為重點內(nèi)容，根據(jù)LTE基站的具體設(shè)計方案，有效確定部署方案。除此之外，在LET共站場景實際部署時，需要借助5G和LTE基站設(shè)計理念達(dá)到多種系統(tǒng)之間的穩(wěn)定平衡，以此來提高頻率利用方面的價值[7]。

（4）共建共享部署場景。實際開展共享場景部署時，需要支持RAN側(cè)運(yùn)營商有效共享部署場景，這樣可以有效提高共享RAN側(cè)基站設(shè)計的合理性。根據(jù)共享基站設(shè)計方案，進(jìn)一步提升共享頻譜設(shè)計的靈活性。

3.2 針對5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及部署的方案分析

（1）微基站熱點補(bǔ)充。實際開展接入網(wǎng)設(shè)計時，借助對微基站容量方面的補(bǔ)充分析，開展大規(guī)模天線與高頻通信無線技術(shù)等的多應(yīng)用，同時持續(xù)提高無線側(cè)的實際吞吐量。除此之外，在微覆蓋場景的構(gòu)建過程中，需要借助覆蓋或是容量的分離處理來開展微基站容量的有效分析，并且在宏基站責(zé)任覆蓋實際狀態(tài)確認(rèn)過程中進(jìn)行資源方面的協(xié)調(diào)管理，以此來提高接入網(wǎng)業(yè)務(wù)處理的有效性。在開展宏基站與微基站接入集中控制模板過程中，需要明確無線資源協(xié)調(diào)和小范圍移動等相應(yīng)管理方案，同時借助微基站之間互相干擾協(xié)調(diào)及資源協(xié)同等方式開展集中系統(tǒng)方面的有效控制，以此來保證接入控制模塊設(shè)計方面的有效性[8]。

（2）大流量數(shù)據(jù)處理。在實際開展網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)資源方面的處理工作時，需要將網(wǎng)關(guān)、業(yè)務(wù)模塊以及內(nèi)容緩存等進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以此來提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的價值，同時達(dá)到本地分流處理的目的。除此之外，在實際開展基站設(shè)計內(nèi)容緩存過程中，還需要根據(jù)基站的設(shè)置內(nèi)容開展緩存以及邊緣計算能力等方面的確定工作，借助智能算法的有效應(yīng)用，減輕基站流量傳輸?shù)确矫娴膲毫9]。

（3）5G控制承載分離。實際開展5G密集組網(wǎng)方面的控制承載設(shè)計工作時，借助對微基站和宏基站處理方法的有效分析，發(fā)揮出終端微基站切換處理方面的價值，并且發(fā)揮出微基站項目添加、修改或釋放的價值。對終端基站選擇、微基站協(xié)調(diào)管理以及負(fù)載均衡性問題做出合理分析，從而開展資源優(yōu)化整合[10]。

4 結(jié) 論

綜上所述，對5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了簡要分析，并在此基礎(chǔ)上對5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢做出了探討，同時對5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與部署方案展開相關(guān)研究，以此來促使5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更好地發(fā)揮應(yīng)有的價值和作用。