2 5G的主要关键性能指标以及潜在技术-移动通信杂志社

张炜坤

[摘  要]本文主要对5G移动通信网络的关键技术进行了分析，并对5G移动通信网络的组网策略进行了探讨，以供同仁参考。

[关键词]5G移动通信网络  关键技术  组网策略

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0103-01

一、前言

5G移动通信网络可提供超级容量的带宽，短距离传输速率是10Gbps，是目前LTE的100倍。由于实现了多种网络技术的融合，因此5G也可以打破现有频谱资源的制约，实现全频谱通信;更重要的是，通过集成多种无线接入解决方案，5G技术将可以把人类社会彻底带入网络社会，实现万物互联。本文主要对5G移动通信网络的关键技术进行了分析，并对5G移动通信网络的组网策略进行了探讨，以供同仁参考。

二、5G 移动通信网络的关键技术

在5G系统容量与速率需求的作用下，大规模天线阵列应用于5G需解决信道测量与反馈、参考信号设计、天线阵列设计、低成本实现等关键问题。目前业界提出的技术方案主要包括基于多维调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址（SCMA）技术、基于复数多元码及增强叠加编码的多用户共享接入（MUSA）技术、基于非正交特征图样的图样分割多址（PDMA）技术以及基于功率叠加的非正交多址（NOMA）技术。全频谱接入通过有效利用各类移动通信频谱（包含高低频段、授权与非授权频谱、对称与非对称频谱、连续与非连续频谱等）资源来提升数据传输速率和系统容量。

三、5G移动通信网络的组网策略

5G移动通信网络是一个基于全IP和纳米核心网技术的扁平化移动通信系统，新的网络架构能给UE带来 GW之间的无缝切换，而不受 GW独立性限制。此外，在 5G通信系统中，网络架构还包含一种用户终端和各种独立的、自动无线接入技术（RAT）。

（1）扁平化IP网络。如图1所示，扁平化IP架构通过分布云的移动核心信息传递功能、分布式软件架构和逻辑 GW及网络功能虚拟化等技术，将垂直的网络架构演进为分布式的水平网络架构。扁平化 IP架构的转变，将使运营商在性能和价格方面，获得一个更具竞争力的平台。例如，扁平化的IP架构可以减少数据通道中的网元数量，降低运营商的CAPEX和OPEX;减少数据信息在传输过程中的损耗;最大限度地缩短整个通信系统的时延，使系统够完整识别无线链路的任何时延;可以独立维护和改善无线网及核心网，在规划和部署网络时，具有更好的拓展性和灵活性。

（2） 纳米核心网技术

纳米核心网是纳米技术、云计算、全 IP网络的融合。

1）纳米技术。在 5G 通信中，移动终端将被植入纳米技术的芯片，称之为 “纳

米终端”， 将具有前所未有的前所未有的感应、计算和通信等能力。

2）云计算。5G网络将是一个基于云计算的异构网络。由于在引入无线新技术的同时必须满足对现存制式的接入控制，因此，需要建立一种新的控制机制来协调各种制式之间、频段之间以及小区之间的无线资源，以显著提升用户在各种场景下的数据接入能力。通过将无线资源的管理和调度功能云化，按需进行资源划分和管理，同时，通过云端将无线接入和移动节点虚拟化，利用智能的内容传送网络 SDN（如DASH、LBS），将大大降低网络的建设和管理成本，最终实现5G及现有无线网络的统一运营。

3）全IP网络。如前文所述，在 5G网络中，扁平化的IP结构将扮演着至关重要的角色。全IP网络的构建思想最早由3GPP在 R4版本中提出，并在后续版本中得到更为直观地阐述。全IP网极大地满足了无线通信业务发展的需求，使用户可以随时随地地通过无线网络获数据应用，为运营商提供一个持续的革新方案和优化方案，使其在产品的性能和价格上更具有竞争力。

（3） Wi-Fi与5G融合组网。如下图1所示的融合组网技术路线，即从架构、接口和业务等多个层面实现组网融合。目前，可以使用 UMA 为代表的 3G与 Wi-Fi 的融合组网方法，另外也可以使用基于3GPP2PDIF的固定移动网络组网方法。针对 LTE 网络，需要将 EPC 利用S2a/S2b/S2c 接口接入，然后进行 5G与 Wi-Fi网络融合架构的搭建。场馆视频拍摄、公共交通工具、密集截取和远程医疗等场景都将成为融合组网的应用场景，融合场景见表 1。

四、结语

总之，从容量、传输速率、可接入性、可靠性方面等方面，5G都比之前的移动通信技术有了飞跃。虽然5G要到2020年才能实现商用，但现在很多国家的运营商都已经开始了布局，随着技术研究的深入、标准化进程的加速推进，5G将真正飞入寻常百姓家。

参考文献：

[1]尤肖虎.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学，2014（5）

[2]刘明，张治中，程方.5G与Wi-Fi融合组网需求分析及关键技术研究[J].电信科学，2014（8）：99-105.