5G網絡技術初探與展望

薛凌云

摘 要 隨著互聯網信息技術與計算機網絡技術日新月異的發展，人與人之間的聯系方式越來越多樣化，也緊密起來了;云存儲、云服務、云安全、云教育、可視化大數據及云物聯等高新技術在世界各個領域中得到廣泛應用，向我們迎面走來的將是一個全聯通的世界、一個5G的時代，一個全云化的將來。本文通過對5G通信技術的分析，了解在信息化時代背景下的5G通信技術，探究其關鍵技術，分析5G通信技術的應用場景并了解5G如何給用戶提供良好體驗。

關鍵詞 5G網絡;技術要點;發展

引言

5G建設是當前的一個熱點問題，也是前沿問題。5G要求更快的速度，更大的容量，這對于整個網絡提出了更高的要求，OTN、PTN等必須要跟隨5G的腳步不斷演進，進而實現5G的超密集組網。5G即將商用是現實問題，但是5G的一些關鍵技術方案實際上還沒有確切地落實下來，目前所試驗的5G建設方案都是可行的，比如SDN+OTN、SDN+PTN等，本文也著重就這兩種方案進行研究分析[1]。

15G網絡技術特點

從應用場景來看，5G網絡技術的應用場景包括增強移動寬帶、低延遲高可靠性和大規模連接三個方面。增強移動寬帶將成為移動互聯網服務的最終體驗，滿足移動互聯網服務的需求。主要體現在下一代社交網絡、全息視頻、超高清視頻、浸入式游戲等方面，針對本地熱點或邊緣地區，如高速移動、小區邊緣、惡劣環境等，隨時隨地為用戶提供無縫的高速服務。就物聯網和垂直產業的多樣化應用需求而言，低延遲、高可靠性和大規模互聯互通提供了滿足這些需求的服務。其中，海量連接的主要應用場景有：智慧城市、智能農業、環境監測、森林防火等，這些場景中主要關注的是傳感和數據采集。數據傳輸需要低功耗、小數據包、低功耗和大量連接[2]。

25G網絡技術要點及展望

2.1 網絡虛擬化、服務化

核心網絡的SDN/NFV化是實現網絡切片的先決條件。NFV將網元功能軟件和傳統電信設備的硬件實體資源相解耦，將軟件功能運行于通用服務器硬件上，實現了硬件資源的共享，促進網絡功能的快速部署和業務容量的靈活分配。SDN將核心網的控制平面和轉發平面進行分離，通過集中式的軟件可編程的控$}}l平面和分布式的轉發平面，可以實現網關的靈活部署，簡化運營復雜度，快速實現新業務交付。5G采用服務化網絡架構，控制面功能進一步分解為多個獨立的網絡功能NF，NF間在業務功能上解耦，對外呈現單一的服務化接口，服務化架構通過將網元功能拆分為更細粒度的網絡服務，“無縫”對接云化NFV平臺輕量級部署單元，從而為差異化的業務場景提供敏捷的系統架構支持。運營商通過SDN/NFV平臺將通用硬件資源進行虛擬匹配、映射，對應不同的邏輯功能，通過統一的編排管理按需定$}}l不同的NF/微服務組合，滿足不同用戶、不同業務場景對網絡能力的需求，從而實現網絡的切片[3]。

2.2 新空口在保證兼容性前提下的技術應用

在接入網中，既要解決接入網所面臨的服務體驗差異問題，又要滿足物聯網服務的高可靠性、低延遲、功耗等多樣化需求。在5G網絡設計中，接入網建設的中心是用戶。在5G規劃設計中，UE將與cell解耦，只有資源將集中在CoF上。UoF關注用戶，包括數據和資源。該系統可以實現CoF與UoF的匹配。用戶級元素和單元級元素可以靜態解耦和動態匹配。LTE網絡中的QoS機制更適合運營商內部應用。在新的無線網絡體系結構中，基于承載和流的QoS管理需要更細粒度的QoS管理。然而，由于服務平面的延時較長，服務端優化調整與空中界面波動不一致，服務下沉可以進一步優化跨層增益。因此，5G可以利用UE輔助的eNodeB來感知UE的服務，從而進一步阻止了深包解析功能的引入。它可以降低設備的復雜度，并且DPI會帶來額外的延遲。因此，在5G無線網絡下的新空中接口技術，為了提供統一的用戶體驗，需要將用戶與小區分開。以用戶為中心的網絡模型明顯增加了網絡規劃的難度。如何在UCN模式下為用戶提供一致的無線資源池，同時，也需要緊緊跟隨網絡架構和關鍵技術的研究步驟[4]。

2.3 大連接物聯網

將整個物理世界通過互聯網連接起來，也即物聯網，通過物體和環境間的自由交互和處理，成為電力、交通、工業控制、公用事業管理、醫療保健、水資源管理和采礦等領域的固有組成部分。無線網絡是物聯網的關鍵使能技術之一，其靈活性、可擴展性和成本低廉的特點使得它可普遍用于最后一公里連接。物聯網的網絡屬性和流量模型與傳統通信系統的屬性和流量模型本質上不同，傳統通信系統旨在傳輸語音、數據和多媒體，而物聯網面臨著現有網絡協議無法解決的許多獨特挑戰，包括巨大數量的設備，在有限帶寬的大規模網絡中傳輸大量突發數據，以及適應各種流量模式和服務質量要求的能力。一些物聯網應用具有嚴格的延遲和可靠性要求，這是現有無線網絡所無法滿足的。而最新通信技術——5G通信技術的研究成功正好解決了這個問題[5]。

3結束語

通過以上介紹可以知道，5G通信技術的研究內容是非常豐富多彩的。本文主要闡述了5G通信技術的概念，并對5G通信技術的三大應用場景及關鍵技術進行了描述。5G移動通信技術是開啟高速連接、泛在網絡、萬物互聯的未來通信大門的金鑰匙，隨著5G移動通信技術標準的確定及不斷完善，5G通信技術在各場景的應用將給通信技術注入新鮮血液，為社會經濟發展注入新的活力，也將帶來一場新的互聯網商業模式變革。

參考文獻

[1] 陳學亮，龐濤.基于5G網絡的虛擬現實優化方案研究[J].廣東通信技術，2018，38（10）：2-6.

[2] 許莎佳.5G移動網絡通信技術的核心網架構分析[J].信息通信，2018，（10）：224-225.

[3] 李婷，黃飛.淺析5G移動通信技術下的物聯網時代[J].信息通信，2018，（10）：232-233.

[4] 陶玉林.探析無線通信技術及5G關鍵技術[J].信息通信，2018，（10）：235-236.

[5] 楊梓洵.基于5G技術下物聯網的發展[J].信息通信，2018，（10）：257-258.