2019-12-27 11:37:10
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5G無線網(wǎng)絡架構
當前，國際上多個標準化組織如ITU、NGMN聯(lián)盟等都已經(jīng)開始進行5G網(wǎng)絡及其架構的研究工作。3GPP作為移動網(wǎng)絡標準最主要的制定方，5G網(wǎng)絡架構的設計將是其國際組織的重點工作，業(yè)界預期將在R14開始啟動相關工作。學術界、產(chǎn)業(yè)界如歐盟METIS、中國IMT-2020網(wǎng)絡技術工作組(包含中國國內(nèi)的運營商、研究機構、設備商、高校)等已經(jīng)開始著手這方面的討論。
5G無線網(wǎng)絡架構的研究主要從增強特定應用場合如高速列車、熱點場所、室內(nèi)環(huán)境等覆蓋以及吞吐量、增強用戶數(shù)據(jù)速率以及QoS需求、增強頻譜效率以及能量效率、降低網(wǎng)絡延時等方面入手，具體可以總結如下：
目前，5G研究仍處于需求制定和空中接口技術攻關階段，尚未提出明確的網(wǎng)絡架構。但總的看來，5G無線網(wǎng)絡架構存在兩條發(fā)展路線：一是綜合化發(fā)展，即“演進+創(chuàng)新”的路子，在演進型的2G/3G/4G多制式蜂窩網(wǎng)絡、以及短距離無線通信網(wǎng)絡的基礎上，融入創(chuàng)新型無線接入技術，形成綜合型的5G無線網(wǎng)絡架構。二是顛覆性發(fā)展，即“變革”的路子。
5G綜合化發(fā)展的路子，也可以說是5G彌補了4G技術的不足，在數(shù)據(jù)速率、連接數(shù)量、時延、移動性、能耗等方面進一步提升系統(tǒng)性能，。它既不是單一的技術演進，也不是幾個全新的無線接入技術，而是整合了新型無線接入技術和現(xiàn)有無線接入技術(WLAN，4G、3G等)，通過集成多種技術來滿足不同的需求，是一個真正意義上的融合網(wǎng)絡。并且，由于融合，5G可以延續(xù)使用4G、3G的基礎設施資源，并實現(xiàn)與之共存。
移動網(wǎng)全球漫游、無縫部署、后向兼容的特點，決定了5G無線網(wǎng)絡架構的設計不可能是“從零開始”的全新架構。然而，5G無線網(wǎng)絡架構是一種演進，還是一種變革，將取決于運營商和用戶需求、產(chǎn)業(yè)進程、時間要求和各方博弈等多種因素。
在5G架構設計的需求以及可能的技術方面，已經(jīng)形成了一些共識。在需求方面，普遍將靈活、高效、支持多樣業(yè)務、實現(xiàn)網(wǎng)絡即服務等作為設計目標;在技術方面，SDN、NFV等成為可能的基礎技術，核心網(wǎng)與接入網(wǎng)融合、移動性管理、策略管理、網(wǎng)絡功能重組等成為值得進一步研究的關鍵問題。
5G關鍵技術
目前，5G的關鍵技術還處于研究與發(fā)展的階段。為了實現(xiàn)5G的愿景和需求，5G在網(wǎng)絡技術和無線傳輸技術方面都將有新的突破。5G關鍵技術總體框架如圖5所示，在無線網(wǎng)絡方面，將采用更靈活、更智能的網(wǎng)絡架構和組網(wǎng)技術，如采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離的軟件定義無線網(wǎng)絡的架構、統(tǒng)一的自組織網(wǎng)絡、異構超密集部署等;在無線傳輸技術方面，將引入能進一步挖掘頻譜效率提升潛力的技術，如先進的多址接入技術、多天線技術、編碼調(diào)制技術、新的波形設計技術等。
