兩大5G白皮書近期發(fā)布 4G演進空口與5G新空口密切協(xié)作

　　4G演進空口與5G新空口密切協(xié)作

　　與以往的移動通信系統(tǒng)相比，5G需要滿足更加多樣化的場景和極致的性能挑戰(zhàn)。歸納未來移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的主要場景及業(yè)務(wù)需求特性，可提煉出連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低時延高可靠和低功耗大連接4個主要技術(shù)場景。

　　面對多樣化的5G場景，需要選擇合適的無線技術(shù)路線以指導5G標準化及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。IMT-2020(5G)推進組在《5G無線技術(shù)架構(gòu)》白皮書中提出，5G將基于統(tǒng)一的空口技術(shù)框架，沿著5G新空口(含低頻和高頻)及4G演進兩條技術(shù)路線，依托新型多址、大規(guī)模天線、超密集組網(wǎng)和全頻譜接入等核心技術(shù)，通過靈活的技術(shù)與參數(shù)配置，形成面向連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低時延高可靠和低功耗大連接等場景的空口技術(shù)方案，從而全面滿足2020年及未來的移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。同時，4G演進空口應該能夠與5G新空口密切協(xié)作，通過雙連接等方式共同為用戶提供服務(wù)。

　　4G已在全球范圍內(nèi)大規(guī)模部署，為了持續(xù)提升4G用戶體驗并支持網(wǎng)絡(luò)平滑演進，需要對4G技術(shù)進一步增強。在保證后向兼容的前提下，4G演進將以LTE/LTE-Advanced技術(shù)框架為基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)移動通信頻段引入增強技術(shù)，進一步提升4G系統(tǒng)的速率、容量、連接數(shù)、時延等空口性能指標，在一定程度上滿足5G技術(shù)需求。

　　受現(xiàn)有4G技術(shù)框架的約束，大規(guī)模天線、超密集組網(wǎng)等增強技術(shù)的潛力難以完全發(fā)揮，4G演進路線無法滿足5G的極致性能需求。因此白皮書提出，5G需要突破后向兼容的限制，設(shè)計全新的空口，充分發(fā)掘各種先進技術(shù)的潛力，以全面滿足5G性能和效率指標要求，新空口將是5G主要的演進方向，4G演進將是有效補充。

　　其中，5G低頻(6GHz以下)新空口將采用全新的空口設(shè)計，引入大規(guī)模天線、新型多址、新波形等技術(shù)，支持更短的幀結(jié)構(gòu)、更精簡的信令流程、更靈活的雙工方式，有效滿足廣覆蓋、大連接及高速等多數(shù)場景下的體驗速率、時延、連接數(shù)以及能效等指標要求;5G高頻(6GHz以上)新空口需要考慮高頻信道和射頻器件的影像，并針對波形、調(diào)制編碼、天線技術(shù)等進行相應的優(yōu)化。

　　SDN和NFV將被引入

　　SDN和NFV這兩個實現(xiàn)控制域轉(zhuǎn)發(fā)分離、硬件與軟件分離的技術(shù)，在移動通信領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應用。未來，其在5G領(lǐng)域也將擁有廣闊的前景。

　　《5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)》白皮書指出，5G網(wǎng)絡(luò)將以全新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及SDN/NFV構(gòu)建的平臺為主要特征?；诳刂妻D(zhuǎn)發(fā)分離和控制功能重構(gòu)的技術(shù)設(shè)計新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)面向5G復雜場景下的整體接入性能;基于虛擬化技術(shù)按需編排網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片和靈活部署，滿足端到端的業(yè)務(wù)體驗和高效的網(wǎng)絡(luò)運營需求。

　　實現(xiàn)5G新型設(shè)施平臺的基礎(chǔ)是NFV和SDN技術(shù)，NFV通過軟件和硬件的分離，為5G網(wǎng)絡(luò)提供更具彈性的基礎(chǔ)設(shè)施平臺，組件化的網(wǎng)絡(luò)功能模塊實現(xiàn)控制功能的可重構(gòu)。NFV使網(wǎng)絡(luò)功能與物理實體解耦，采用通用硬件取代專用硬件，可以方便快捷地把網(wǎng)元功能部署在網(wǎng)絡(luò)中任意位置，同時對通用硬件資源實現(xiàn)按需分配和動態(tài)伸縮，以達到最優(yōu)的資源利用率。SDN技術(shù)實現(xiàn)控制功能和轉(zhuǎn)發(fā)功能的分離，控制功能的抽離和聚合，有利于通過網(wǎng)絡(luò)控制平臺從全局視角來感知和調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接的可編程。

　　白皮書認為，NFV和SDN技術(shù)在移動網(wǎng)絡(luò)的引入和發(fā)展，將推動5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的革新，借鑒控制轉(zhuǎn)發(fā)分離技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)功能進行重組，使得網(wǎng)絡(luò)邏輯功能更加聚合，邏輯功能平臺更加清晰。通過NFV和SDN技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)功能將可以按需編排，運營商能根據(jù)不同場景和業(yè)務(wù)特征要求，靈活組合功能模塊，按需定制網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)邏輯，增強網(wǎng)絡(luò)彈性和自適應性。

　　此外，多樣化的業(yè)務(wù)場景對5G網(wǎng)絡(luò)提出了多樣化的性能和功能要求。白皮書認為，5G核心網(wǎng)應具備向業(yè)務(wù)場景適配的能力，針對每種5G業(yè)務(wù)場景提供恰到好處的網(wǎng)絡(luò)控制功能和性能保證，實現(xiàn)按需組網(wǎng)的目的。網(wǎng)絡(luò)切片是實現(xiàn)按需組網(wǎng)的一種實現(xiàn)方式。

　　根據(jù)場景需求，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)利用虛擬化將5G網(wǎng)絡(luò)物理基礎(chǔ)設(shè)施資源虛擬化為多個相互獨立平行的虛擬網(wǎng)絡(luò)切片。一個網(wǎng)絡(luò)切片可以視為一個實例化的5G核心網(wǎng)架構(gòu)，在每個網(wǎng)絡(luò)切片內(nèi)，運營商可以進一步對虛擬進行靈活的分割，按需創(chuàng)建子網(wǎng)絡(luò)?；诰W(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)所實現(xiàn)的按需組網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)歸責、部署和運營維護模式。