5g网络的关键技术 5G网络架构与关键技术

2018-10-31 - 5g网络

当前,国际上多个标准化组织如ITU、NGMN联盟等都已经开始进行5G网络及其架构的研究工作。3GPP作为移动网络标准最主要的制定方,5G网络架构的设计将是其国际组织的重点工作,业界预期将在R14开始启动相关工作。学术界、产业界如欧盟METIS、中国IMT-2020网络技术工作组(包含中国国内的运营商、研究机构、设备商、高校)等已经开始着手这方面的讨论。

5g网络的关键技术

5G无线网络架构的研究主要从增强特定应用场合如高速列车、热点场所、室内环境等覆盖以及吞吐量、增强用户数据速率以及QoS需求、增强频谱效率以及能量效率、降低网络延时等方面入手,具体可以总结如下:

5g网络的关键技术

目前,5G研究仍处于需求制定和空中接口技术攻关阶段,尚未提出明确的网络架构。但总的看来,5G无线网络架构存在两条发展路线:一是综合化发展,即“演进 创新”的路子,在演进型的2G/3G/4G多制式蜂窝网络、以及短距离无线通信网络的基础上,融入创新型无线接入技术,形成综合型的5G无线网络架构。二是颠覆性发展,即“变革”的路子。

5g网络的关键技术

5G综合化发展的路子,也可以说是5G弥补了4G技术的不足,在数据速率、连接数量、时延、移动性、能耗等方面进一步提升系统性能,。它既不是单一的技术演进,也不是几个全新的无线接入技术,而是整合了新型无线接入技术和现有无线接入技术(WLAN,4G、3G等),通过集成多种技术来满足不同的需求,是一个真正意义上的融合网络。并且,由于融合,5G可以延续使用4G、3G的基础设施资源,并实现与之共存。

5g网络的关键技术

移动网全球漫游、无缝部署、后向兼容的特点,决定了5G无线网络架构的设计不可能是“从零开始”的全新架构。然而,5G无线网络架构是一种演进,还是一种变革,将取决于运营商和用户需求、产业进程、时间要求和各方博弈等多种因素。

在5G架构设计的需求以及可能的技术方面,已经形成了一些共识。在需求方面,普遍将灵活、高效、支持多样业务、实现网络即服务等作为设计目标;在技术方面,SDN、NFV等成为可能的基础技术,核心网与接入网融合、移动性管理、策略管理、网络功能重组等成为值得进一步研究的关键问题。

(二)5G关键技术

目前,5G的关键技术还处于研究与发展的阶段。为了实现5G的愿景和需求,5G在网络技术和无线传输技术方面都将有新的突破。5G关键技术总体框架如图5所示,在无线网络方面,将采用更灵活、更智能的网络架构和组网技术,如采用控制与转发分离的软件定义无线网络的架构、统一的自组织网络、异构超密集部署等;在无线传输技术方面,将引入能进一步挖掘频谱效率提升潜力的技术,如先进的多址接入技术、多天线技术、编码调制技术、新的波形设计技术等。

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与4G网络技术发展相比,5G网络技术会在无线传输效率、无线通信频率以及通信系统智能化这三个主要方面得到改善和提升。近些年,网络科技在不断发生着变革,5G网络技术已经成为全球的科技研究热点,所以必然会有其特性。首先,5G网络会更加关注体验用户的使用性,在吞吐效率和传输效率上会进一步的改善和提高,这也是检验5G性能是否提升的重要指标。

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