5G移動通信系統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

黃海強

廣東南方通信建設(shè)有限公司 廣東廣州 510000

1 5G網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

5G網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要完成許多方面的改革，5G時代的來臨，必將帶動終端類型以及大帶寬業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，大大的提升用戶數(shù)量。面臨這樣的情況，首要任務(wù)就是提升容量，5G網(wǎng)絡(luò)下的容量必須能容得下幾十億的用戶量甚至幾百億的用戶量，并且，還應(yīng)實施全方位的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，這樣的要求并不只只是簡單地覆蓋中小城市，而是覆蓋到農(nóng)村、基層，包括山林等地，讓5G實現(xiàn)無處不在。5G網(wǎng)絡(luò)還需要做到更高的速率，更低的時間延遲，5G網(wǎng)絡(luò)下緩存一個5G的視頻將在幾秒鐘內(nèi)實現(xiàn)，真正的提高效率[1]。

2 5G無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能指標

基于用戶對5G無線網(wǎng)絡(luò)功能與覆蓋場景的期待與要求，相關(guān)人員要明確相關(guān)的設(shè)計關(guān)鍵性能指標，如時延性、耗能、傳遞效率、移動效果等，這些指標不僅針對5G無線網(wǎng)絡(luò)，還針對其他的4G、3G等，但1G-4G技術(shù)在此方面的表現(xiàn)皆有很多進步發(fā)展空間，相關(guān)人員可以在其基礎(chǔ)上大力優(yōu)化關(guān)鍵性能指標，使技術(shù)的發(fā)展空間得到彌補，這便是5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計的基本目的。具體的關(guān)鍵性能設(shè)計指標有5點：（1）移動性。5G無線網(wǎng)絡(luò)不僅要滿足移動端用戶需求，還要滿足各種移動交通方式的需求，如飛機、地鐵等，這些交通方式也需要借助5G技術(shù)采集相關(guān)的交通信息。5G移動通信系統(tǒng)要在移動性能方面表現(xiàn)出最大優(yōu)勢，使其對非移動場景同樣適用。（2）時延。時延性能是5G技術(shù)必須要改進優(yōu)化的點，只有提升時延性能，數(shù)據(jù)從傳輸?shù)浇邮栈虻酱_認之間的時間間隔才能最短，這意味著數(shù)據(jù)傳輸速率會上升，相關(guān)人員還要在提高時延性能的同時，保證信息傳輸質(zhì)量。在改善時延性能方面，相關(guān)人員還要從網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方面入手，使相關(guān)的業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)負荷滿足網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求，還要提升傳輸資源本身的質(zhì)量，以保證其傳輸順利。（3）用戶感知速率。在5G時代，信息傳輸速率會提升，用戶的感知速率也會提升，該技術(shù)主要服務(wù)相關(guān)的移動用戶，相關(guān)人員還要將該項內(nèi)容作為關(guān)鍵設(shè)計指標，使用戶獲得的MAC層用戶面數(shù)據(jù)傳送量得到保證。（4）峰值速率，主要指5G技術(shù)條件下網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)所能承擔的最大業(yè)務(wù)速率，提高該速率，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對業(yè)務(wù)的容納量會增加，處理能力也會提升。（5）連接數(shù)密度。主要指單位時間內(nèi)連接的設(shè)備最大數(shù)量，只有提高該指標，5G才能容納更多的用戶[2]。

3 5G網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)

5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)就是以服務(wù)的架構(gòu)以及通用接口為基礎(chǔ)，普通的網(wǎng)元功能會借助NFV技術(shù)來進行拆分，進而分成各種網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)模塊，接著就是使用靈活定義服務(wù)模塊來進行幾何，做到定制化的網(wǎng)絡(luò)功能重新建構(gòu)，對外會使用統(tǒng)一的服務(wù)來調(diào)用接口建立業(yè)務(wù)流程，在這個架構(gòu)里面，需要按照特定的場景需求，把所存在的各種網(wǎng)絡(luò)功能來進行組合，做到網(wǎng)絡(luò)能力和服務(wù)的定制化，給各種業(yè)務(wù)部署提供專用的網(wǎng)絡(luò)，進而做到5G網(wǎng)絡(luò)切片。如今5G需要支持多樣化的業(yè)務(wù)和性能指標，網(wǎng)絡(luò)切片的含義需要和5G系統(tǒng)進行聯(lián)系，要想支持網(wǎng)絡(luò)切片功能，5G架構(gòu)會包括比較多的功能層，其中含有服務(wù)層、管理編排層、控制層、多域網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)工具以及數(shù)據(jù)層，確保能更好地滿足租戶的使用服務(wù)需求，使得工作人員能夠做出更加合理的商業(yè)決策，實現(xiàn)對于管理和編排的切換。

4 5G接入的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

如今3Gapp給新型無線接入網(wǎng)絡(luò)進行了定義，其中含有g(shù)NB和ng-eNB這兩種接入節(jié)點，前者就是給5G控制面以及用戶面服務(wù)提供基站，至于后者就是使得用戶擁有LTE/E-UTRAN服務(wù)基站。這兩種接入節(jié)點需要使用Xn接口來聯(lián)系，而且會使用NG接口來和核心網(wǎng)進行聯(lián)系。新型無線接入網(wǎng)絡(luò)的主要特征就是能夠做到獨立組網(wǎng)以及非獨立組網(wǎng)，運營商能夠按照網(wǎng)絡(luò)的需求來選擇合理的5G部署措施。

5G無線協(xié)議所存在的內(nèi)容有傳輸用戶數(shù)據(jù)的用戶面以及控制信令相交互的控制面。用戶面會使用服務(wù)數(shù)據(jù)自適應(yīng)協(xié)議層，這樣使得以5G核心網(wǎng)為基礎(chǔ)的新Qos模型得到保障。SDAP層能夠把含有Qos需求的IP反映到有關(guān)的配置無線電承載上面，及時沒有RRC信令，也能夠配置所存在的各種資源。如今在控制面里面增加了RRCinactive狀態(tài)，在這個狀態(tài)中用戶不僅可以節(jié)省電量，而且能夠做到狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。相同的就是5GPPP也開始研究5G接入架構(gòu)和相關(guān)的技術(shù)，之后根據(jù)有關(guān)的部署情況，網(wǎng)絡(luò)部署會優(yōu)先選擇合理的用戶面以及數(shù)據(jù)面來處理方案，在這個時期，不會對于完全分離的方案提出需求，而且所存在的節(jié)點也會借助X2接口開展分布式協(xié)作[3]。完全集中式方案可以在比較多的節(jié)點里面開展集中式的調(diào)度，所以更加自由。

節(jié)點中的協(xié)議棧聚合措施需要和網(wǎng)絡(luò)的實際情況以及所存在的業(yè)務(wù)需求進行聯(lián)系，無線接入技術(shù)的聚合點優(yōu)先選擇和時間沒有關(guān)系的協(xié)議棧層，不過需要進行時間同步的MAC層切分方案能夠更好地進行RAT操作。詳細地來說，在PDCP層聚合方案里面，CU/DU會在PDCP/RLC層里面進行切換，DU可以支持比較多的空口技術(shù)。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度持續(xù)增快，智慧城市的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也變得越來越多樣化，而且也展示出了異構(gòu)性和融合性的特點。由于5G蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的部署是比較靈活的，所以在智慧城市的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施方面得到了高度的重視。不過根據(jù)普通的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，都需要使用核心網(wǎng)來完成對于智慧城市有關(guān)業(yè)務(wù)的接入控制和資源分配，這樣的一種形式會消耗比較多的網(wǎng)絡(luò)資源，做到對于用戶業(yè)務(wù)的處理時延，最主要的就是智慧城市在發(fā)展的時候，因為存在一定的問題，所以會受到限制。綜上所述，以上內(nèi)容就是對5G移動通信系統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的論述。