5G網絡發展趨勢與架構部署分析

董曉娟，原紫薇

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

相對于前幾代移動通信系統，5G的關鍵能力表現更為優越。用戶體驗速率、端到端時延、移動性以及連接數密度等都屬于5G的一系列關鍵性能指標，在其實際發展過程中，如何有效滿足今后新業務與新場景的需求，并且與4G網絡進行兼容成為現階段5G網絡發展過程中需要著重思考的問題。

1 5G網絡概述

5G指的是第五代移動通信技術，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。現階段5G網絡已經開始應用到各類通信設備中，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軟件，借助5G也許只需1秒便能完成（見圖1）。目前5G技術開始在醫療領域得到應用，相關媒體曾報道過移動攜手華為借助5G技術開展遠程手術機械的有效操控，并且幫助醫生順利完成了植入手術。從這一點來看，5G網絡不僅是時代發展的必然產物，同時也是推動時代不斷發展革新的一個重要技術手段[1]。

圖1 4G、5G下載速度對比

2 5G網絡發展趨勢分析

2.1 5G網絡性能將會更為優越

5G網絡未來發展過程中，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密度方面的接入要求。在此基礎上，可以促使網絡實現超百倍的能效提升與比特成本降低，并且會實現數倍頻譜效率方面的提升[2]。

2.2 5G網絡功能將會更加靈活

5G網絡在未來發展中，圍繞“用戶體驗”這一核心內容不斷滿足更加多樣化的物聯網與移動互聯網業務需求。在接入網方面，5G網絡可以實現基站的即插即用與自組織組網，構建易部署、易維護的輕量化接入網拓撲。除此之外，核心網將會在演進的EPC基礎上開展進一步的簡化與重構，提供更為高效靈活的網絡控制和轉發功能[3]。

2.3 5G網絡運營將會更加智能

未來發展過程中，5G網絡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、網絡上下文、用戶偏好以及終端狀態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，實現數據驅動方面更為精細化的網絡功能部署、自動化運營以及資源動態伸縮[4]。

2.4 5G網絡生態將會更加友好

未來的發展中，5G網絡將會以更加友好和開放的狀態來面對新產業生態。借助網絡的有效開放向第三方提供更為靈活的業務部署環境，實現與第三方應用之間的友好互動。除此之外，5G網絡還會提供按需定制服務，以此來刺激業務創新，不斷提升網絡服務價值[5]。

3 5G網絡架構部署研究

3.1 5G網絡架構與部署需求分析

（1）接入網場景設計。在實際運用5G網絡技術時，需要先明確無線通信系統的接入狀態，根據無線通信狀態來有效融合通信系統資源，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，需連接核心網，然后借助gNB、LTE或者eLTE eNB來達到科學設計室內熱點部署方案的目的。除此之外，在實際開展gNB、LTE或eLTE eNB系統設計時，可以借助與RAN-CN系統之間的有效連接來構建核心網絡。

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基站方面的設計工作作為重點內容，根據LTE基站的具體設計方案，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基站設計理念達到多種系統之間的穩定平衡，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側運營商有效共享部署場景，這樣可以有效提高共享RAN側基站設計的合理性。根據共享基站設計方案，進一步提升共享頻譜設計的靈活性。

3.2 針對5G網絡架構以及部署的方案分析

（1）微基站熱點補充。實際開展接入網設計時，借助對微基站容量方面的補充分析，開展大規模天線與高頻通信無線技術等的多應用，同時持續提高無線側的實際吞吐量。除此之外，在微覆蓋場景的構建過程中，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，并且在宏基站責任覆蓋實際狀態確認過程中進行資源方面的協調管理，以此來提高接入網業務處理的有效性。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調和小范圍移動等相應管理方案，同時借助微基站之間互相干擾協調及資源協同等方式開展集中系統方面的有效控制，以此來保證接入控制模塊設計方面的有效性[8]。

（2）大流量數據處理。在實際開展網絡信息系統資源方面的處理工作時，需要將網關、業務模塊以及內容緩存等進行轉換，以此來提高網絡服務的價值，同時達到本地分流處理的目的。除此之外，在實際開展基站設計內容緩存過程中，還需要根據基站的設置內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用，減輕基站流量傳輸等方面的壓力[9]。

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

4 結 論

綜上所述，對5G網絡進行了簡要分析，并在此基礎上對5G網絡發展趨勢做出了探討，同時對5G網絡架構與部署方案展開相關研究，以此來促使5G網絡技術更好地發揮應有的價值和作用。