李祖強(qiáng)，唐 浬

（1.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)四川有限公司廣安分公司，廣安 638500：2.中通服咨詢研究設(shè)計(jì)院有限公司，南京 210019）

我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，尤其是移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)取得了前所未有的發(fā)展。從現(xiàn)階段來(lái)看，我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。相比于3G技術(shù)，4G移動(dòng)通信已經(jīng)能夠基本上滿足人們的上網(wǎng)速度需求，隨著我國(guó)大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的規(guī)模也逐漸增加，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)速度也受到一定影響和限制，現(xiàn)如今階段，人們對(duì)于移動(dòng)通信的需求也在不斷增加，在此背景之下，5G技術(shù)逐漸走上歷史的舞臺(tái)?；诖?，本文作者結(jié)合自身實(shí)踐就5G移動(dòng)通信的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行論述，其中的不足之處，希望同行多加指正。

1 5G相關(guān)內(nèi)容簡(jiǎn)介

5GJ技術(shù)主要就物聯(lián)網(wǎng)、實(shí)時(shí)連接、用戶體驗(yàn)以及超高速通信、大規(guī)模人群的實(shí)用等方面得到重要應(yīng)用。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究，要想實(shí)現(xiàn)5G 通信技術(shù)首先需要滿足以下幾點(diǎn)基本要求：首先是通信傳輸?shù)乃俣纫_(dá)到10GB/s，頻譜效率必須要提高到10倍左右、能量效率也需要提高10倍、網(wǎng)絡(luò)容量需要提高1000倍、延遲需要小于5毫秒。由此可見相對(duì)于4G移動(dòng)通訊來(lái)說(shuō)，5G并不是僅僅意味著上網(wǎng)速度的提升，同時(shí)還意味著更好的用戶體驗(yàn)以及更多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。為了使得5G網(wǎng)絡(luò)的資源與應(yīng)用配置成本有效降低，同時(shí)使得其智能化的不斷提高，目前研究人員已經(jīng)明確了一些具體的走向。

根據(jù)相關(guān)資料我們不難看出可以發(fā)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。主要包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：第一，無(wú)線接入技術(shù)的不斷發(fā)展，在5G網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中有可能會(huì)采用非正交多址接入技術(shù)，這對(duì)資源利用效率的改善具有非常重要的意義。第二，蜂窩網(wǎng)的覆蓋范圍必將不斷縮小，由于小蜂窩技術(shù)的不斷前進(jìn)，在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中蜂窩網(wǎng)的覆蓋范圍縮小已經(jīng)是大勢(shì)所趨，尤其實(shí)在一些商業(yè)化程度相對(duì)較高的地區(qū)，小蜂窩網(wǎng)往往呈現(xiàn)出密集或者超密集分布的特點(diǎn)，因此5G移動(dòng)通訊必然也會(huì)采取這樣的模式。第三，為了提高資源的利用效率與用戶對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度的要求，5G移動(dòng)通信當(dāng)中必然會(huì)混合使用蜂窩與不同技術(shù)特征的接入方式，即所謂的異構(gòu)性。第四，智能化發(fā)展，5G通信網(wǎng)絡(luò)為了保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的能源節(jié)約，同時(shí)保證用戶體驗(yàn)，會(huì)將智能化引入到架構(gòu)當(dāng)中。

2 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

目前國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有一致的認(rèn)識(shí)，即通過(guò)現(xiàn)有的RAT演進(jìn)添加新的技術(shù)而得到的。雖然從世界范圍內(nèi)來(lái)看，關(guān)于5G的相關(guān)研究還處于起步階段，但是已經(jīng)取得了一定的成果，例如當(dāng)前階段的研究人員提出了一種新型異構(gòu)的LTE-B網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。筆者在對(duì)現(xiàn)階段關(guān)于5G的相關(guān)研究所得出的結(jié)論之上研究了5G網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)。筆者認(rèn)為，在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中會(huì)被分為三個(gè)不同的模塊：網(wǎng)絡(luò)部署場(chǎng)景、接入網(wǎng)以及核心網(wǎng)。

2.1 網(wǎng)絡(luò)部署場(chǎng)景

在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的部署過(guò)程當(dāng)中，我們需要將室內(nèi)場(chǎng)景與室外場(chǎng)景區(qū)分開來(lái)。在進(jìn)行室內(nèi)場(chǎng)景的部署過(guò)程當(dāng)中，用戶可以通過(guò)室外天線當(dāng)中所安裝的AP實(shí)現(xiàn)通信，通過(guò)這種方式就可以充分利用短距離通信的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)信息的高速傳輸。

2.2 接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中需要注意以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，多種接入技術(shù)的融合：主要包括2G、3G、4G以及wifi等多種接入方式，再接入的過(guò)程當(dāng)中可以使用單一的無(wú)線控制器進(jìn)行接入。第二，通過(guò)基站實(shí)現(xiàn)虛擬資源的分配：在部署集中式基站的基礎(chǔ)之上，SDR會(huì)逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)基帶的處理，并逐漸向?qū)崟r(shí)云架構(gòu)的虛擬化基站轉(zhuǎn)變。第三，內(nèi)容邊緣緩存和投遞，傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的內(nèi)容存儲(chǔ)與分發(fā)功能會(huì)被轉(zhuǎn)移到接入網(wǎng)當(dāng)中去，并根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行信息的推送，從而不斷提高用戶體驗(yàn)。

2.3 核心網(wǎng)的設(shè)計(jì)

在5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，核心網(wǎng)的變革主要是由NFV與SDN所驅(qū)動(dòng)的，主要包含以下幾個(gè)不同的特點(diǎn)：第二，控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離發(fā)展，SDN與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系之間存在著較大的差異，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系當(dāng)中控制與轉(zhuǎn)發(fā)是一體的，但是在SDN當(dāng)中，集中式網(wǎng)絡(luò)控制器可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分離之后的數(shù)據(jù)流量的分配，從而實(shí)現(xiàn)各種不同的功能

3 網(wǎng)絡(luò)前傳技術(shù)的不同類型及關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于純數(shù)字信號(hào)的CPRI協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)前傳技術(shù)

基于純數(shù)字信號(hào)的CPRI協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)前傳技術(shù)又分析波分復(fù)用前傳和時(shí)分復(fù)用前傳技術(shù)。后者的核心是波分復(fù)用光源光網(wǎng)WDM，均是采用2.5和10G的CPRI連接，這種方案能夠極大節(jié)約電能，提高安全性，因此適用于基站建設(shè)。波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)WDM能夠提供兩條鏈路，將其利用與信息的傳輸和監(jiān)控，同時(shí)利用反射半導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)。

時(shí)分復(fù)用前傳技術(shù)是在無(wú)法順利實(shí)現(xiàn)都信道WDM前提下研發(fā)的一種5G技術(shù)，這種技術(shù)受到傳輸時(shí)間和帶寬的限制，目前，在使用的過(guò)程中需要解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)問(wèn)題。目前可以利用TDMPON的廣播特性將目前的數(shù)據(jù)傳輸至ONU，能夠有效解決數(shù)據(jù)難以及時(shí)傳輸?shù)膯?wèn)題，但是使用此方法的過(guò)程中也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度產(chǎn)生影響，因此需要進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)。

3.2 基于純模擬信號(hào)傳輸?shù)那皞鱅F0F技術(shù)

5G技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是智能化，隨著我國(guó)智能技術(shù)應(yīng)用不斷推廣，進(jìn)而出現(xiàn)了基于5G的信息傳輸技術(shù)。為了有效提高M(jìn)IMO技術(shù)的配合度，WDM技術(shù)誕生了。將RRU劃分為若干個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)有N條天線。網(wǎng)絡(luò)中就含有M*N個(gè)信息。

3.3 基于PHY功能重構(gòu)的前傳技術(shù)

基于PHY功能技術(shù)是上述3種技術(shù)中資金消耗最少的技術(shù)，也是目前5G技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。傳輸帶寬小于10G，在傳統(tǒng)的移動(dòng)通信中，是通過(guò)壓縮技術(shù)來(lái)減少帶寬的，但事實(shí)上，并不是所有的數(shù)據(jù)都能夠壓縮，或者并不是所有的數(shù)據(jù)都能夠通過(guò)壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)。有些數(shù)據(jù)及時(shí)壓縮難以滿足移動(dòng)通信需求。這種情況可以通過(guò)RRH或者BBU的功能分割點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用這一技術(shù)能夠?qū)⒒痉殖蔁o(wú)線信道編碼和PHY結(jié)構(gòu)，能夠有效降低寬帶，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)傳輸。移動(dòng)前傳網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬主要取決于下行鏈路的傳輸帶寬，能夠有效聯(lián)合信息傳輸功能，也是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)研究的主要方向。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，目前我國(guó)的5G網(wǎng)正處于研發(fā)之中，實(shí)現(xiàn)一些特定的性能較為困難，但是，目前在市場(chǎng)上通常使用CPRI作為前傳技術(shù)，本文作者提到的其他兩種技術(shù)還處于理論實(shí)踐中，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)用效率較低。且WDM-PON技術(shù)本身的運(yùn)行成本較高，傳輸效率受到極大的影響。不難看出，5G網(wǎng)技術(shù)運(yùn)行還存在一定的影響，但是從理論上講，5G技術(shù)在速度和效率上還存在一定的先進(jìn)性，能夠有效滿足通信技術(shù)發(fā)展的需要，能夠給群眾帶來(lái)極大的方便。