5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究現(xiàn)狀與問題探討

徐景新

摘要：隨著通信技術(shù)的發(fā)展和用戶的高需求，對(duì)電信公司提供的通信服務(wù)提出了更高的要求，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠滿足用戶的高需求，提高用戶的體驗(yàn)感，因此本文主要研究了5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò);體驗(yàn)感;需求

引言

通信技術(shù)的改進(jìn)都是在特定的用戶需求基礎(chǔ)上，根據(jù)特定的功能來滿足人們對(duì)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的需求。同時(shí)隨著移動(dòng)蜂窩技術(shù)的快速飛躍式發(fā)展，這就能夠?yàn)樘岣咭苿?dòng)通話的質(zhì)量提供技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)是一種IP化網(wǎng)絡(luò)，主要功能是數(shù)據(jù)的服務(wù)功能，能夠達(dá)到很高的上下行速率，因此基本能滿足大部分的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的要求。但隨物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在通信行會(huì)的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的通信方式，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量的增大以及網(wǎng)絡(luò)場景在全社會(huì)生活中的普及，人們對(duì)于通信方式提出了更高的要求，因此提出了5G網(wǎng)絡(luò)的概念。

1、LTE網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和問題

LTE網(wǎng)絡(luò)是電信企業(yè)中網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)對(duì)于通信數(shù)據(jù)的傳輸。但隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)業(yè)務(wù)以及用戶數(shù)量的增長，LTE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的流量需求，這就會(huì)造成線路的擁堵和流量的限制，增加了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本和消耗大量的資源，為了解決LTE網(wǎng)絡(luò)中的難題，3GPP組織組織從各個(gè)方面提出以下方式的特性增強(qiáng)：網(wǎng)絡(luò)容量的增強(qiáng);系統(tǒng)信令的開銷的降低;傳輸速率的提高;網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的提高。這些性能技術(shù)的增強(qiáng)雖然無法完全解決當(dāng)前的LTE問題，因此需要新的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)來解決LTE網(wǎng)絡(luò)存在的問題。

2、5G網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)

當(dāng)前各個(gè)行業(yè)中都已經(jīng)獲得了認(rèn)可，同時(shí)也紛紛發(fā)布了5G白皮書，這就介紹了當(dāng)前的5G研究現(xiàn)狀。

①NGMM白皮書

該白皮書認(rèn)為5G系統(tǒng)是一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是能集合多種技術(shù)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，包括多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、多種接入技術(shù)，因此能夠網(wǎng)絡(luò)融合度非常高，且能提供給用戶更加高速、便捷、空間的使用體驗(yàn)，由此得出了創(chuàng)造價(jià)值的持續(xù)性和特性的商業(yè)模式，主要包含了以下方式：（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)體系構(gòu)建，并優(yōu)化核心網(wǎng)絡(luò);（2）將網(wǎng)絡(luò)分片提高系統(tǒng)的性能能力，采用高密集成本部署;（3）提高用戶的隱私性，鼓勵(lì)創(chuàng)新簡化業(yè)務(wù)的復(fù)雜性。由此，NGMN構(gòu)建了一個(gè)基于SDN、NFV、大數(shù)據(jù)的5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，具備更加開放、高效的性能。

②5GPPP的分析

5GPPP在2014年提出了5G的下一代發(fā)展模式和通信服務(wù)，主要是從以下方面來進(jìn)行具體的介紹：（1）5G發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力分析5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是為了保障業(yè)務(wù)的連續(xù)和發(fā)展，以此來提高用戶的體驗(yàn)感。同時(shí)這也能夠集合各種基礎(chǔ)的通信資源，滿足用戶日益增長的網(wǎng)絡(luò)需求，這也是對(duì)于商業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和營造新的生態(tài)環(huán)境的基本要求。（2）關(guān)鍵性能指標(biāo)分析5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中對(duì)于通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵性能指標(biāo)都具有相對(duì)應(yīng)的性能要求，例網(wǎng)絡(luò)容量、高移動(dòng)性、終端的精確位置信息、低延時(shí)、系統(tǒng)的可靠性、安全性等。（3）設(shè)計(jì)原則分析5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中要能夠及時(shí)的滿足用戶對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?、?yīng)用的復(fù)用性、系統(tǒng)的隱私安全性等，這都要在設(shè)計(jì)中得到體現(xiàn)。（4）關(guān)鍵技術(shù)分析5G網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于各類基礎(chǔ)技術(shù)都能完美的融合，同時(shí)能夠提高5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一些敏捷性、可拓展性等的軟件網(wǎng)絡(luò)也在各個(gè)廠家中獲得了較高的普及。（5）頻譜分析5G網(wǎng)絡(luò)能夠大幅度的提高網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量，他將原先只有幾百M(fèi)Hz頻譜v擴(kuò)展為GHz。

3、5G網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)研究

①3GPP

3GPP表示在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的驅(qū)動(dòng)力主要包含了：用戶感知能給力，以及用戶體驗(yàn)和數(shù)傳輸;提供最大化的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行服務(wù)，保障通信過程中的可靠性等;能夠提供定制化、差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在用戶需求方面中，主要考慮以下的方面：（1）對(duì)不同的業(yè)務(wù)組網(wǎng)要求，必須對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)切片，并將切好片的網(wǎng)絡(luò)區(qū)間來服務(wù)不同的網(wǎng)絡(luò)需求。（2）對(duì)延時(shí)敏感的自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等高科技新型移動(dòng)業(yè)務(wù)，必須要保持要保持系統(tǒng)具備非常高的延遲性和高可靠性。（3）為了提高用戶的體驗(yàn)感，因此在一些虛擬現(xiàn)實(shí)或VR階段的業(yè)務(wù)類則要保證高傳輸率和低延時(shí)。（4）在一些人員較為密集的商業(yè)區(qū)或居民區(qū)等，則必須配備高容量的熱點(diǎn)區(qū)域移動(dòng)帶寬，能夠滿足密集人群的娛樂、辦公要求，同時(shí)還必須保證流量的帶寬和網(wǎng)絡(luò)速度。

②CCSA

CCSA在近幾年內(nèi)都對(duì)未來的軟件數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)開始進(jìn)行應(yīng)用場景、體系架構(gòu)、通信協(xié)議等所標(biāo)準(zhǔn)化的工作，擴(kuò)展了基于SDN網(wǎng)絡(luò)的智能化、虛擬化網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)方向的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

4、5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢

對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已經(jīng)有了廣泛的研究基礎(chǔ)，因此5G網(wǎng)絡(luò)能夠在多種通信場景中滿足不同的性能，因此需要重新定義5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系和關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)需求可知，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分為網(wǎng)絡(luò)需求和運(yùn)營需求，這就要求5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必須根據(jù)這兩個(gè)需求來設(shè)計(jì)架構(gòu)體系和關(guān)鍵技術(shù)，因此5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是動(dòng)態(tài)和統(tǒng)一的，這就能夠更加有效的提高用戶的體驗(yàn)感，降低電信企業(yè)的業(yè)務(wù)傳輸時(shí)間，簡化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本。

5、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也推薦了移動(dòng)通信技術(shù)的快速迭代，在LTE系統(tǒng)在無法滿足通信業(yè)務(wù)需求時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò)越來越滿足用戶的需求，提高用戶體驗(yàn)感，SDN和NFV技術(shù)也對(duì)5G系統(tǒng)架構(gòu)產(chǎn)生了較大的影響。而在未來的發(fā)展趨勢中，5G網(wǎng)絡(luò)將更加開放、智能，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的高效調(diào)度。