淺析5G與4G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同策略研究

張榮濤

摘要：本文探討了關(guān)于5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用概述，分析了關(guān)于5G與4G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同構(gòu)架，研究了關(guān)于5G與4G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞：5G;4G;網(wǎng)絡(luò)協(xié)同

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）02-0023-01

1 關(guān)于5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用概述

1.1 5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程

5G技術(shù)，即第五代移動(dòng)通信技術(shù)。2013年5月，三星電子公司對(duì)外宣布已成功對(duì)5G核心技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，并將在2020年開始向商業(yè)化方向發(fā)展，2017年2月，5G的官方標(biāo)志正式被推出。在中國網(wǎng)絡(luò)通信市場中，三大通信運(yùn)營商已經(jīng)走出了5G商用的第一步，并且在不斷朝著更大規(guī)模的商用方向發(fā)展。從網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的長期發(fā)展規(guī)律分析來看，5G的發(fā)展和成熟將是一個(gè)穩(wěn)定且緩慢的過程，在此過程中，4G技術(shù)將會(huì)與5G技術(shù)保持共存的狀態(tài)，而以4G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)來對(duì)市場進(jìn)行精準(zhǔn)定位，也是當(dāng)前促進(jìn)5G技術(shù)迅速發(fā)展的重要方式[1]。

1.2 5G移動(dòng)通信技術(shù)的基本應(yīng)用特點(diǎn)

（1）海量大連接，從產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況及業(yè)務(wù)的發(fā)展需求來看，海量大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在初期可以通過利用4G、eMTC等已經(jīng)比較成熟的技術(shù)作為其承載，做好相關(guān)創(chuàng)新業(yè)務(wù)的孵化，不斷開展新型商業(yè)模式的探索工作，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)進(jìn)行積累。智能家居是目前海量大連接技術(shù)應(yīng)用中比較常見的一種。（2）增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，該技術(shù)常被應(yīng)用于云游戲、超高清視頻、VR及AR等寬帶移動(dòng)的接入等業(yè)務(wù)中。（3）低時(shí)延高可靠，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無人機(jī)、駕駛艙的控制以及工業(yè)的自動(dòng)化控制等方面。

2 關(guān)于5G與4G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同構(gòu)架分析

2.1 業(yè)務(wù)方面的協(xié)同建設(shè)

目前來看，在互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)領(lǐng)域中，4G技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛，通過利用4G網(wǎng)絡(luò)能夠幫助用戶更加便捷進(jìn)行移動(dòng)支付以及即時(shí)通信，與此同時(shí)，在圖像、視頻等內(nèi)容的傳送過程中，4G的應(yīng)用效果也比較流暢。相較而言，5G則主要應(yīng)用于工業(yè)制造、互聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛等特殊的任務(wù)中，二者從整體具有協(xié)同發(fā)展及共存的關(guān)系。在5G技術(shù)的發(fā)展初期，主要業(yè)務(wù)內(nèi)容為增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，在5G發(fā)展初期并無法做到全面的連續(xù)覆蓋，而隨著4G及5G跨系統(tǒng)互操作方案的逐漸成熟乃至落實(shí)，用戶將得到更好的連續(xù)體驗(yàn)。

2.2 傳輸資源方面的協(xié)同建設(shè)

在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用過程中，各類設(shè)備、傳輸資源是必不可缺的。在具體的網(wǎng)絡(luò)連接路徑中，需要具備接入光纜、IP RAN以及接入網(wǎng)設(shè)施等相關(guān)資源。其中，在設(shè)備接入過程中，技術(shù)人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注接入點(diǎn)機(jī)房以及IP RAN資源狀況。通常情況下，IP RAN中一般包括設(shè)備槽位、端口等接入點(diǎn)，技術(shù)人員應(yīng)綜合考慮到其與無線網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同關(guān)系，對(duì)實(shí)際的光纜建設(shè)以及機(jī)房需求進(jìn)行時(shí)刻的關(guān)注，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用初期，應(yīng)該對(duì)舊現(xiàn)網(wǎng)傳輸資源進(jìn)行充分的利用。

2.3 承載方面的協(xié)同建設(shè)

4G和5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在SA方式的部署下，形成了相互獨(dú)立的兩部分網(wǎng)絡(luò)，想要保證網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性，就需要增強(qiáng)跨核心網(wǎng)的移動(dòng)性，即對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的EPC及LTE基站進(jìn)行全方位的升級(jí)。與此同時(shí)，想要提高業(yè)務(wù)的支撐擴(kuò)展能力，就需要相關(guān)部門結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)需求，在城域或省干地區(qū)構(gòu)建一定的承載網(wǎng)絡(luò)，并不斷加強(qiáng)5G與4G核心網(wǎng)元之間的聯(lián)系。從整體來看，5G與4G的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同當(dāng)前比較受國外一些運(yùn)營商的支持。在NSA部署方式中，4G與5G之間形成了混合網(wǎng)絡(luò)，對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)功能采取部分下沉的方式，從而減少核心網(wǎng)與基站之間存在的傳輸延時(shí)問題，改善用戶的體驗(yàn)感受。在承載網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同建設(shè)過程中，運(yùn)營商在選擇NSA部署方案后，應(yīng)采用5G、4G混合的網(wǎng)絡(luò)載承方案。

2.4 構(gòu)架方面的協(xié)同建設(shè)

根據(jù)當(dāng)前運(yùn)營商的情況來看，5G CU/DU的分離標(biāo)準(zhǔn)還并未得到完全的確定，設(shè)備虛擬化的程度相對(duì)來說并不高且建設(shè)成本比較高，因此并不適宜專門針對(duì)云化CU進(jìn)行發(fā)展。關(guān)于5G RAN的具體部署方式，首先，應(yīng)該以4G組網(wǎng)為基礎(chǔ)，完成對(duì)CU/DU的初步合成設(shè)計(jì)，在此過程中無需在對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行新建。與此同時(shí)，還應(yīng)做好對(duì)CU集中云化的前期保障工作，在相關(guān)平臺(tái)及技術(shù)達(dá)到穩(wěn)定水平后，再進(jìn)一步完成具體的CU云化集中。

3 關(guān)于5G與4G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展策略

3.1 網(wǎng)絡(luò)的合理選擇

當(dāng)前的發(fā)展情況來看，4G移動(dòng)通信技術(shù)仍然是我國移動(dòng)業(yè)務(wù)的主要承載。4G移動(dòng)通信技術(shù)具有全覆蓋的應(yīng)用優(yōu)勢，其應(yīng)用能夠很好地滿足當(dāng)前大部分的業(yè)務(wù)需求。而相較之下，5G移動(dòng)通信技術(shù)在4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上更加高效，該項(xiàng)技術(shù)能夠應(yīng)用于大功耗、低時(shí)延等類型的設(shè)備連接中。在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的長期發(fā)展過程中，運(yùn)營商應(yīng)當(dāng)以各種業(yè)務(wù)的實(shí)際需求作為首要工作內(nèi)容，對(duì)所需網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)的選擇。具體來說就是，研究人員應(yīng)該把用戶的滿意度作為網(wǎng)絡(luò)選擇的最終標(biāo)，幫助用戶選擇更為經(jīng)濟(jì)且適用的網(wǎng)絡(luò)切換方式，從而使資源最終的協(xié)同整合得到實(shí)現(xiàn)[2]。

3.2 提升用戶的滿意度

在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的長期發(fā)展過程中，不難發(fā)現(xiàn)，低頻頻譜在5G技術(shù)的具體應(yīng)用過程中占有一定的優(yōu)勢。這主要?dú)w結(jié)于低頻頻譜在穿透及覆蓋能力上具有更強(qiáng)的應(yīng)用效果，從而能夠很好地增強(qiáng)用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。舉例來說，在語音的傳遞過程中，用戶一般需要首先在5G區(qū)域內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用，然后再轉(zhuǎn)移至4G區(qū)域，在此過程中能夠使語音的傳遞質(zhì)量及速率得到有效的提升，從而為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

3.3 優(yōu)先采用SA組網(wǎng)技術(shù)

在中國電信的發(fā)展過程中，運(yùn)營商主要是以用戶的感知以及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為基礎(chǔ)，通過將5G與4G二者有機(jī)結(jié)合，從而達(dá)到運(yùn)行模式的創(chuàng)新。在我國網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展過程中，互操作標(biāo)準(zhǔn)被不斷更新，這也進(jìn)一步促進(jìn)了中國電信在技術(shù)創(chuàng)新方面的進(jìn)步。在感知的基礎(chǔ)上開展5G與4G的互操作研究，這對(duì)我國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，近年來，中國電信在5G技術(shù)方面獲得了大量的獎(jiǎng)項(xiàng)及專利保護(hù)過百項(xiàng)，這對(duì)我國在通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并促進(jìn)了國內(nèi)5G技術(shù)朝著全球化的方向發(fā)展。在此過程中，中國電信已經(jīng)在眾多一線城市內(nèi)啟動(dòng)了創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，并且在技術(shù)應(yīng)用過程中優(yōu)先采用了SA組網(wǎng)技術(shù)，這對(duì)我國通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到了重要的助推作用[3]。

3.4 加強(qiáng)5G技術(shù)的生態(tài)構(gòu)建

目前的發(fā)展情況來看，5G技術(shù)正在朝著商用的方向發(fā)展。而想要5G技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域得到真正的普及，就需要加強(qiáng)該項(xiàng)技術(shù)的生態(tài)構(gòu)建。因此，我國各大運(yùn)營商也在積極建立相關(guān)的生態(tài)體系，與有關(guān)部門及各大廠商建立了密切的合作關(guān)系，從而推動(dòng)5G技術(shù)逐步走向成熟，并且保持4G與5G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同發(fā)展。現(xiàn)階段，在移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，中國移動(dòng)正在朝著云端管理技術(shù)的方向發(fā)展，并期望最終能夠真正實(shí)現(xiàn)整體技術(shù)及數(shù)據(jù)能力的提升，并進(jìn)一步促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用效率的提升。

4 結(jié)語

綜上所述，4G及5G技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展給人們帶來了高速便捷的通信服務(wù)，而5G與4G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同建設(shè)，也是4G向5G過渡的必經(jīng)階段。在5G與4G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展的過程中，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)成本的節(jié)約，同時(shí)還使網(wǎng)絡(luò)整體的運(yùn)行效率得到了明顯的提升，給用戶帶來了更佳的體驗(yàn)效果。

參考文獻(xiàn)

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Analysis of? 5G and 4G Network Cooperation Strategy

ZHANG Rong-tao

（Guangdong Telecom Planning and Design Institute Co.， Ltd.， Guangzhou? Guangdong? 510000）

Abstract：This paper discusses the application of 5G mobile communication technology， analyzes the cooperative framework of 5G and 4G networks， and studies the cooperative development strategy of 5G and 4G networks.

Key words：5G; 4G; network collaboration