5G网络技术初探与展望

薛凌云

摘 要 随着互联网信息技术与计算机网络技术日新月异的发展，人与人之间的联系方式越来越多样化，也紧密起来了;云存储、云服务、云安全、云教育、可视化大数据及云物联等高新技术在世界各个领域中得到广泛应用，向我们迎面走来的将是一个全联通的世界、一个5G的时代，一个全云化的将来。本文通过对5G通信技术的分析，了解在信息化时代背景下的5G通信技术，探究其关键技术，分析5G通信技术的应用场景并了解5G如何给用户提供良好体验。

关键词 5G网络;技术要点;发展

引言

5G建设是当前的一个热点问题，也是前沿问题。5G要求更快的速度，更大的容量，这对于整个网络提出了更高的要求，OTN、PTN等必须要跟随5G的脚步不断演进，进而实现5G的超密集组网。5G即将商用是现实问题，但是5G的一些关键技术方案实际上还没有确切地落实下来，目前所试验的5G建设方案都是可行的，比如SDN+OTN、SDN+PTN等，本文也着重就这两种方案进行研究分析[1]。

15G网络技术特点

从应用场景来看，5G网络技术的应用场景包括增强移动宽带、低延迟高可靠性和大规模连接三个方面。增强移动宽带将成为移动互联网服务的最终体验，满足移动互联网服务的需求。主要体现在下一代社交网络、全息视频、超高清视频、浸入式游戏等方面，针对本地热点或边缘地区，如高速移动、小区边缘、恶劣环境等，随时随地为用户提供无缝的高速服务。就物联网和垂直产业的多样化应用需求而言，低延迟、高可靠性和大规模互联互通提供了满足这些需求的服务。其中，海量连接的主要应用场景有：智慧城市、智能农业、环境监测、森林防火等，这些场景中主要关注的是传感和数据采集。数据传输需要低功耗、小数据包、低功耗和大量连接[2]。

25G网络技术要点及展望

2.1 网络虚拟化、服务化

核心网络的SDN/NFV化是实现网络切片的先决条件。NFV将网元功能软件和传统电信设备的硬件实体资源相解耦，将软件功能运行于通用服务器硬件上，实现了硬件资源的共享，促进网络功能的快速部署和业务容量的灵活分配。SDN将核心网的控制平面和转发平面进行分离，通过集中式的软件可编程的控$}}l平面和分布式的转发平面，可以实现网关的灵活部署，简化运营复杂度，快速实现新业务交付。5G采用服务化网络架构，控制面功能进一步分解为多个独立的网络功能NF，NF间在业务功能上解耦，对外呈现单一的服务化接口，服务化架构通过将网元功能拆分为更细粒度的网络服务，“无缝”对接云化NFV平台轻量级部署单元，从而为差异化的业务场景提供敏捷的系统架构支持。运营商通过SDN/NFV平台将通用硬件资源进行虚拟匹配、映射，对应不同的逻辑功能，通过统一的编排管理按需定$}}l不同的NF/微服务组合，满足不同用户、不同业务场景对网络能力的需求，从而实现网络的切片[3]。

2.2 新空口在保证兼容性前提下的技术应用

在接入网中，既要解决接入网所面临的服务体验差异问题，又要满足物联网服务的高可靠性、低延迟、功耗等多样化需求。在5G网络设计中，接入网建设的中心是用户。在5G规划设计中，UE将与cell解耦，只有资源将集中在CoF上。UoF关注用户，包括数据和资源。该系统可以实现CoF与UoF的匹配。用户级元素和单元级元素可以静态解耦和动态匹配。LTE网络中的QoS机制更适合运营商内部应用。在新的无线网络体系结构中，基于承载和流的QoS管理需要更细粒度的QoS管理。然而，由于服务平面的延时较长，服务端优化调整与空中界面波动不一致，服务下沉可以进一步优化跨层增益。因此，5G可以利用UE辅助的eNodeB来感知UE的服务，从而进一步阻止了深包解析功能的引入。它可以降低设备的复杂度，并且DPI会带来额外的延迟。因此，在5G无线网络下的新空中接口技术，为了提供统一的用户体验，需要将用户与小区分开。以用户为中心的网络模型明显增加了网络规划的难度。如何在UCN模式下为用户提供一致的无线资源池，同时，也需要紧紧跟随网络架构和关键技术的研究步骤[4]。

2.3 大连接物联网

将整个物理世界通过互联网连接起来，也即物联网，通过物体和环境间的自由交互和处理，成为电力、交通、工业控制、公用事业管理、医疗保健、水资源管理和采矿等领域的固有组成部分。无线网络是物联网的关键使能技术之一，其灵活性、可扩展性和成本低廉的特点使得它可普遍用于最后一公里连接。物联网的网络属性和流量模型与传统通信系统的属性和流量模型本质上不同，传统通信系统旨在传输语音、数据和多媒体，而物联网面临着现有网络协议无法解决的许多独特挑战，包括巨大数量的设备，在有限带宽的大规模网络中传输大量突发数据，以及适应各种流量模式和服务质量要求的能力。一些物联网应用具有严格的延迟和可靠性要求，这是现有无线网络所无法满足的。而最新通信技术——5G通信技术的研究成功正好解决了这个问题[5]。

3结束语

通过以上介绍可以知道，5G通信技术的研究内容是非常丰富多彩的。本文主要阐述了5G通信技术的概念，并对5G通信技术的三大应用场景及关键技术进行了描述。5G移动通信技术是开启高速连接、泛在网络、万物互联的未来通信大门的金钥匙，随着5G移动通信技术标准的确定及不断完善，5G通信技术在各场景的应用将给通信技术注入新鲜血液，为社会经济发展注入新的活力，也将带来一场新的互联网商业模式变革。

参考文献

[1] 陈学亮，庞涛.基于5G网络的虚拟现实优化方案研究[J].广东通信技术，2018，38（10）：2-6.

[2] 许莎佳.5G移动网络通信技术的核心网架构分析[J].信息通信，2018，（10）：224-225.

[3] 李婷，黄飞.浅析5G移动通信技术下的物联网时代[J].信息通信，2018，（10）：232-233.

[4] 陶玉林.探析无线通信技术及5G关键技术[J].信息通信，2018，（10）：235-236.

[5] 楊梓洵.基于5G技术下物联网的发展[J].信息通信，2018，（10）：257-258.