5G移动通信网络架构及关键技术

作者：高东健 靳宏尧

来源：《中国新通信》 2017年第14期

一、网络构架

1.1 接入网

通常来说对于接入网的设计要遵循四个要求。首先，要将异构多接入技术相互进行融合，通过无线控制器对其进行操控，其中SRC 有着关键的作用所以要求SRC 的接口要合理选取并向后兼容，使RRC 不会影响到相关的空中接口，进而实现无线资源的使用效率，促使其整体网络效果显著。其次，在进行集中的基站处理上，要使基站资源虚拟化，保证各个设备能够协调运作，从而使多种无线网络功能在一个平台上发挥作用。再次，使其存储和分配能力在接入网中体现，通过对用户的分析来推送相关内容[1]；最后，对传送的路径进行优化，使数据呈现出扁平化。

1.2 网络部署场景

通常在对于网络场景而言，其的部署要区别对待，即室内场景和室外场景要分开进行部署。一方面，室内场景使用大型的天线进行室内AP 通信，使其达到高速的传输，另一方面，室外场景多采用以大规模的基站为基础，再配备一些小的组成元件，这些小的组成元件被分散在各个角落，通过光纤对其进行连接，这样就大大的提高了室外覆盖面积[2]。

1.3 核心网

核心网主要对客户进行管理、为其提供网络连接，起到的是连接外部网络的承载作用，核心网可以使网络控制器在对网络进行分离的同时把数据传输给相关的网络元件，使各个设备能够协调运作，进而实现由路由决策的功能。不仅如此核心网利用IT 虚拟化技术，使硬件的呈现方式变得更加简单，在一定程度上实现了组网灵活。核心网对于动态数据传输的方面也有着重要的作用[3]。

二、关键技术

1、超密集异构网络。无线通信发展面临着巨大的挑战，面对这一挑战密集异构网络为实现数据的大量传输提供了可能性。5G 网络将从以往的移动蜂窝数据向密集异构网络转变，密集网络使网络的部署更加的紧密，覆盖面也有很大的增加。但其在实际操作中存在着一些问题，其对多速率接入网络有很高的条件，对于接口在空中的连接方面要求其具有拓展性，在其运行的过程中还对其相关的环境及运行状态做出相应的预测。

2、D2D 通信。近年来，由于人们对近距离通讯的需求

不断增加，D2D 的开发与使用能够满足人们这一需求［4］。D2D 能很好的和蜂窝数据形成互补的作用，能够使各大社交软件近距离的进行通信，使通信更具灵活性，满足相关人们的需求，其发展前景是十分可观的。

3、大规模MIMO。MIMO 系统能够使通信的传输距离得到很大的增加，并且在这个过程中对总发动功率的耗损也是极小的。MIMO 的系统的原理是在接收端和发出端都增加一定数量的天线，使其构成一个通信链。其在运转的过程中也会有一些阻碍，对于信道估计这一方面还存在欠缺。整体来看，MIMO 的使用对5G 的发展是十分重要的，而其存在的问题的解决就显得十分迫切。

4、绿色通信。智能化技术是5G 的一大特点，但目前其还不能完成绿色通信的实现，其中还存着传输过程中效率低的问题，想要使绿色通信变为现实，就要对于每个基站减低耗能，对各个网络区域中的用户进行控制以实现网络内部结构的优化，达到节能的效果，此外对于如何高效的对网络信息进行传输和如何灵活的对网络资源进行分配都是绿色通信所要解决的问题。

5、毫米波通信。对于5G 的发展来说，毫米波通信具有很大的优势，它能够在不增加任何耗损的前提下，依旧为用户提供135 吉赫的宽带。在频率谱密度相对欠缺的情况下，可以使用毫米波通信使通讯的效率得到提高，不仅如此毫米波通信的使用还可以使各个基站之间的干扰达到最小化。

6、移动云计算。由于各种电子产品性能的提高，用户对移动终端服务的需求也随之增高。移动云计算是5G 技术中的一项创新。它能够实现数据的云保存，为广大用户提供更安全的通信环境。在多种异构网络中会有多个设备对移动云进行访问，这就对异构网络的紧密度有很高的要求，由此可见，移动云计算还需更多的技术支持。

三、结语

5G 将会是人类通信技术的一次飞跃，虽然5G 的研究成果还未投入使用，但其发展前景十分广阔，世界各国都对其有巨大的期待。

5G 的发展也遵循了科学发展观，其中加入了绿色节能的内涵，促进移动通信实现全面可持续发展。