5G網絡新技術及核心網架構探究

郭金棟

【摘 要】這個時代，被稱之為信息時代，隨著網絡的興起、科技的發展、手機電腦等終端的普及，信息的流通變的簡單、準確、快捷。而5G網絡不僅僅代表著人類科技的高度進步，還以傳輸速度快、信息容量大的優點完勝現有的3G、4G網絡，可以預見，在未來的世界中，5G網絡一定是社會的主流，在本研究中，我們將探究5G網絡及其核心網的架構。

【關鍵詞】5G；核心網架構；探究

0 前言

隨著3G、4G網絡的普及，人們漸漸的體會到了網絡通信的便利，由此5G網絡通信技術的開發業被提上日程，5G網絡能給人帶來更多的便利，其概念的產生不僅僅只是一個空話，而是被業界所認可的、新的無線通信概念，對于現代的人們來說已經不再僅僅滿足于更加快速的通信，而是追求智能的網絡通信。人們堅信這種網絡技術可以實現真的“無線的世界”，即人們無論在何種的環境下都能夠體驗近乎靜止的通信，如果實現了這個目標，無論是對于人類的通信或其他領域都將是質的飛越。

1 5G網絡前景展望

5G網絡的設想一旦成功將會是人類科學史上的一大步，它不僅會在通信方面有巨大的用途，還將在其他領域有不小的建樹，那么首先它將在通信領域為人們提供便利，據調查統計全球的網民高達20億人次，手機用戶更是網民的2.5倍，達到了驚人的50億人次，網絡的通訊負荷逐漸加重，因此人們迫切的希望出現新的網絡通訊技術來改變這一現狀，而可以支持3D電影和超高清視頻的的5G網絡顯然符合人們的需求，由此可見5G網絡一定會是未來的主流通訊技術。其次5G網絡技術不僅僅只有傳輸速率快這一優點，在其傳輸的過程中，還表現出了延遲低、可靠性高、能耗低的特點，根據這幾個優點，我們就可以想象出5G網絡在未來的生活中一定會發揮出巨大的作用，例如，人們可以實現網絡旅游，利用5G網絡將旅游景點的風景投射到自己的家中，構成一個虛擬的、逼真的景象，就像人們在實地旅游一樣；當發現突發狀況時，像突發疾病、自然災害、軍事沖突等事件，人們可以用5G遠程通信技術進行實地的指揮，省的到時因指揮人員無法及時趕到而造成不可估量的損失；在工農業方面，5G網絡也會“大展宏圖”，它可以在施工過程中，時時監察施工情況，在農業方面，它可以讓農民坐在家中操控機械進行務農，十分的方便快捷，它也可以時時刻刻的監察環境，為地球的環境保護盡自己的一分力量；而且如果應用大范圍的5G網絡通信，未來的通信將會更加的穩定，不會輕易地受到雪災、臺風等自然災害的影響，不用讓家人為你擔心。由此可見5G網絡通信真的是“神通廣大”，當然也會有我們沒有想到的用途，在列舉的時候遺忘了，但是這并不妨礙我們對5G網絡的渴望，5G網絡的實現是勢在必行的。

2 5G網絡架構梗概

既然5G網絡是未來的發展趨勢，那么所有的人理應重視這項技術，事實上也正是如此，從現在的情況來看，國際上已經有許多的組織開始著手研發這項技術，即5G網絡及其架構的研究。國際電信聯盟、歐洲、韓國、日本、我國都已經成立了專門的研究小組進行這項技術的研究，但由于人們對這項技術只有概念上的闡述并沒有詳盡的介紹，因此各國與各個組織對于這項技術的研究方向各有不同，有的從人們的需求、頻譜方面研究，有的從架構方面研究，還有的從技術方面研究。從這些研究來看，目前關于5G的研究仍然處于需求的滿足以及空中接口技術公關階段，并沒有提出明確的網絡構架以及成熟的技術，但是各個研究單位已經在一些基礎的技術和架構的設計上形成了一些共識，而在滿足人們需求的這方面，研究單位普遍的將靈活、高效、支持網絡服務當作自己的基本設計目標，而在技術方面，5G網絡被公認的最可能應用的基礎技術便是SDN、NFV技術，而核心網與接入網融合、移動性管理、策略管理、網絡功能重組等技術也有待于研究，有可能成為未來5G網絡的關鍵技術。

3 5G網絡架構所遇到的問題

在通往5G網絡的關鍵道路上并不是一帆風順的，其中還有許多的問題等待著我們的解決。首當其沖的便是終端問題，雖然現在的手機、電腦等的發展非常好，技術異常發達，但如果應用5G網絡進行數據、資料的傳輸，手機及電腦的芯片的處理速度非?？赡芨簧蠑祿膫鬏斄?，因此終端問題的解決勢在必行；如果要實現正真的5G時代，基站的改變不可避免，因為要滿足人們隨時隨地都可以進行通信的目標，基站的設計必須是小型化、功能強大多樣化的，小型化的基站可以保證安裝在任何場景，并能與周圍的環境融為一體，像變色龍一樣，這樣設計可以在不影響環境美觀的情況下為用戶提供方便，滿足了人們的需求，但在現階段由于現在使用的是EPC網絡，而EPC網絡使用的是固定網元P-GW作為分層結構，不能夠滿足5G網絡的傳輸需求，這會很大的影響5G網絡的傳輸速度，因此這項技術也需要改進；上面我們已經說到了關于5G終端、5G傳輸過程中出現的問題，接下來就是我們在5G的控制方面所遇到的難題，集中或者分布的網絡構架一直是研究者互相爭論的焦點，兩方的觀點也是各有各的道理，從互聯網發展的歷史來看，首先是C/S分布，之后是P2P應用，最后是現在的云計算中心，這些不同時代的或集中式或分布式的構架各有各的優點，也各自有各自的局限性，以我們古代的國家為例，實行的是中央集權制度，卻也出現了大唐盛世，而在西方，實行的是分布式管理，經濟的發展也是良好的。由此可見，兩種管理制度的選擇非常困難，而我們則是要做出這道艱難的選擇題。

4 解決5G網絡架構問題的建議

上文已經提到了一些實現5G網絡所出現的問題，在這里我們將提出解決這些問題的建議，首先在終端的芯片的處理功能不足的情況下，我們可以使用納米技術制作芯片，因為納米非常的微小，將其用在制作芯片上，即使芯片非常的小納米技術也會有非常大的操作空間，它將會賦予芯片超高的精度、復雜程度及完善的功能，所以納米技術絕對是制作芯片的不二選擇；其次在5G的傳輸過程中，我們可以引入扁平化的IP架構，扁平化的IP構架是以業務量為依據，打破行政區域，實現跨省匯聚，減少匯聚節點，減少匯聚層次；在核心節點、匯接節點和邊緣節點重疊的節點，內部簡化為一個層次；根據業務量，任何邊緣節點可以直接連接核心節點，匯聚節點跨省直聯，實現全網的IP化。這種架構的轉變會減少數據通道中的網元數量，進而將信息的傳輸的損耗降到最低，非常的有利于5G網絡架構的建設；而對于集中或分布的網絡構架選擇而言，本文更加傾向于選擇集中式的網絡構架，因為現在云計算技術的發展使得計算機的運算變得更加的精準迅速，集中式的網絡構架更加有利于數據的處理，相當于統一的思想接管分布式的“小構架”，這與我們的人體結構十分相像，相信這種構架的選擇一定會為未來的5G網絡通信的發展鋪平道路，會對數據的迅速處理、收集、分類有十分大的幫助。

5 結語

我國已經提出了全面建成小康社會的目標，而建成這個目標的前提除了經濟的發展、人民素質的全面提高外，顯然5G網絡的建設也應該包含在內，因為從事實上看，5G網絡的建設對我國的各方面的提高都有很大的幫助，但除了技術層面上提高外，我們還應該注意關于5G普及方面的問題，即很好的控制使用5G網絡通信的成本，如果這項技術使用的代價過于昂貴，那么在普及這項技術的時間就會被無限的延長至人們可以接受這個成本為止，而這樣對于先研究出這項技術的研究方來說明顯是非常不利的，因此希望研究方可以注意到這方面的問題并事先準備出解決方案，而且在研究的過程中要與各研究方相互交流，爭取少走一些彎路。

【參考文獻】

[1]翟冠南，李昭勇.5G 無線通信技術概念及相關應用[J].電信網技術，2013（5）.

[2]姜大潔，何麗峰，等.5G：趨勢、挑戰和愿景[J].電信網技術，2013（9）.

[責任編輯：王偉平]