2019-12-27 11:37:10
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5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
當(dāng)前，國(guó)際上多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織如ITU、NGMN聯(lián)盟等都已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)及其架構(gòu)的研究工作。3GPP作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)最主要的制定方，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)將是其國(guó)際組織的重點(diǎn)工作，業(yè)界預(yù)期將在R14開(kāi)始啟動(dòng)相關(guān)工作。學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界如歐盟METIS、中國(guó)IMT-2020網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作組(包含中國(guó)國(guó)內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商、研究機(jī)構(gòu)、設(shè)備商、高校)等已經(jīng)開(kāi)始著手這方面的討論。
5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究主要從增強(qiáng)特定應(yīng)用場(chǎng)合如高速列車(chē)、熱點(diǎn)場(chǎng)所、室內(nèi)環(huán)境等覆蓋以及吞吐量、增強(qiáng)用戶(hù)數(shù)據(jù)速率以及QoS需求、增強(qiáng)頻譜效率以及能量效率、降低網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等方面入手，具體可以總結(jié)如下：
目前，5G研究仍處于需求制定和空中接口技術(shù)攻關(guān)階段，尚未提出明確的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。但總的看來(lái)，5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在兩條發(fā)展路線：一是綜合化發(fā)展，即“演進(jìn)+創(chuàng)新”的路子，在演進(jìn)型的2G/3G/4G多制式蜂窩網(wǎng)絡(luò)、以及短距離無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，融入創(chuàng)新型無(wú)線接入技術(shù)，形成綜合型的5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。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(shuō)是5G彌補(bǔ)了4G技術(shù)的不足，在數(shù)據(jù)速率、連接數(shù)量、時(shí)延、移動(dòng)性、能耗等方面進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能，。它既不是單一的技術(shù)演進(jìn)，也不是幾個(gè)全新的無(wú)線接入技術(shù)，而是整合了新型無(wú)線接入技術(shù)和現(xiàn)有無(wú)線接入技術(shù)(WLAN，4G、3G等)，通過(guò)集成多種技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足不同的需求，是一個(gè)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。并且，由于融合，5G可以延續(xù)使用4G、3G的基礎(chǔ)設(shè)施資源，并實(shí)現(xiàn)與之共存。
移動(dòng)網(wǎng)全球漫游、無(wú)縫部署、后向兼容的特點(diǎn)，決定了5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)不可能是“從零開(kāi)始”的全新架構(gòu)。然而，5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是一種演進(jìn)，還是一種變革，將取決于運(yùn)營(yíng)商和用戶(hù)需求、產(chǎn)業(yè)進(jìn)程、時(shí)間要求和各方博弈等多種因素。
在5G架構(gòu)設(shè)計(jì)的需求以及可能的技術(shù)方面，已經(jīng)形成了一些共識(shí)。在需求方面，普遍將靈活、高效、支持多樣業(yè)務(wù)、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)等作為設(shè)計(jì)目標(biāo);在技術(shù)方面，SDN、NFV等成為可能的基礎(chǔ)技術(shù)，核心網(wǎng)與接入網(wǎng)融合、移動(dòng)性管理、策略管理、網(wǎng)絡(luò)功能重組等成為值得進(jìn)一步研究的關(guān)鍵問(wèn)題。
5G關(guān)鍵技術(shù)
目前，5G的關(guān)鍵技術(shù)還處于研究與發(fā)展的階段。為了實(shí)現(xiàn)5G的愿景和需求，5G在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)方面都將有新的突破。5G關(guān)鍵技術(shù)總體框架如圖5所示，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方面，將采用更靈活、更智能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組網(wǎng)技術(shù)，如采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離的軟件定義無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、統(tǒng)一的自組織網(wǎng)絡(luò)、異構(gòu)超密集部署等;在無(wú)線傳輸技術(shù)方面，將引入能進(jìn)一步挖掘頻譜效率提升潛力的技術(shù)，如先進(jìn)的多址接入技術(shù)、多天線技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)、新的波形設(shè)計(jì)技術(shù)等。
