5G無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　當(dāng)前，國際上多個標準化組織如ITU、NGMN聯(lián)盟等都已經(jīng)開始進行5G網(wǎng)絡(luò)及其架構(gòu)的研究工作。3GPP作為移動網(wǎng)絡(luò)標準最主要的制定方，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計將是其國際組織的重點工作，業(yè)界預(yù)期將在R14開始啟動相關(guān)工作。學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界如歐盟METIS、中國IMT-2020網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作組(包含中國國內(nèi)的運營商、研究機構(gòu)、設(shè)備商、高校)等已經(jīng)開始著手這方面的討論。

　　5G無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究主要從增強特定應(yīng)用場合如高速列車、熱點場所、室內(nèi)環(huán)境等覆蓋以及吞吐量、增強用戶數(shù)據(jù)速率以及QoS需求、增強頻譜效率以及能量效率、降低網(wǎng)絡(luò)延時等方面入手，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，5G無線網(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+創(chuàng)新”的路子，在演進型的2G/3G/4G多制式蜂窩網(wǎng)絡(luò)、以及短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，融入創(chuàng)新型無線接入技術(shù)，形成綜合型的5G無線網(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，也可以說是5G彌補了4G技術(shù)的不足，在數(shù)據(jù)速率、連接數(shù)量、時延、移動性、能耗等方面進一步提升系統(tǒng)性能，。它既不是單一的技術(shù)演進，也不是幾個全新的無線接入技術(shù)，而是整合了新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)(WLAN，4G、3G等)，通過集成多種技術(shù)來滿足不同的需求，是一個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，并實現(xiàn)與之共存。

　　移動網(wǎng)全球漫游、無縫部署、后向兼容的特點，決定了5G無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計不可能是“從零開始”的全新架構(gòu)。然而，5G無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是一種演進，還是一種變革，將取決于運營商和用戶需求、產(chǎn)業(yè)進程、時間要求和各方博弈等多種因素。

　　在5G架構(gòu)設(shè)計的需求以及可能的技術(shù)方面，已經(jīng)形成了一些共識。在需求方面，普遍將靈活、高效、支持多樣業(yè)務(wù)、實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)等作為設(shè)計目標;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、移動性管理、策略管理、網(wǎng)絡(luò)功能重組等成為值得進一步研究的關(guān)鍵問題。

　　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。為了實現(xiàn)5G的愿景和需求，5G在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線傳輸技術(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;在無線傳輸技術(shù)方面，將引入能進一步挖掘頻譜效率提升潛力的技術(shù)，如先進的多址接入技術(shù)、多天線技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)、新的波形設(shè)計技術(shù)等。