5G網(wǎng)絡比4G網(wǎng)絡具有更大的優(yōu)勢，不僅具有更快的網(wǎng)絡傳輸速度，更高的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，而且還具有更好的系統(tǒng)協(xié)調(diào)功能。但是為了給用戶提供更優(yōu)良的體驗，滿足其更多的需求，應當在當前的基礎上進行網(wǎng)絡架構(gòu)的設計，已取得更多的網(wǎng)絡功能。因此本文對5G網(wǎng)絡的技術(shù)特征進行了分析，還在此基礎上提出了相應的網(wǎng)絡架構(gòu)設想。

【關鍵詞】5G 蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu) 技術(shù)特征

1 蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu)技術(shù)特征

1.1 更高的數(shù)據(jù)流量和用戶體驗速率

在西方發(fā)達國家，正在經(jīng)歷5G革命，而在此次技術(shù)開發(fā)的大浪潮中， 蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu)的開發(fā)研究是重中之重。在未來，更快的傳輸速度、更大的數(shù)據(jù)流量、更密集的覆蓋區(qū)域都是網(wǎng)絡架構(gòu)的主要方向。蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu)在基于4G網(wǎng)絡的基礎之上，從用戶角度著重開發(fā)先進的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)， 在以傳輸基站為核心的網(wǎng)絡傳輸區(qū)域，采取更高頻率、更大容量的傳輸技術(shù)，從而更好地提高用戶體驗。

在當前的技術(shù)條件下， 要完成 5G網(wǎng)絡架構(gòu)的升級是不太現(xiàn)實的。必須開發(fā)更高頻率、更大容量的傳輸技術(shù)， 包括引入新型多載波技術(shù)、 多地址技術(shù)、高頻調(diào)碼技術(shù)、離散波段技術(shù)等。除了提高傳設備的先進性之外， 還可以嘗試在網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域增大網(wǎng)絡架構(gòu)的密度， 這樣能夠更好地增加移動數(shù)據(jù)終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承浴?G網(wǎng)絡架構(gòu)的設計開發(fā)正是以提高數(shù)據(jù)傳輸速率及質(zhì)量為研究方向， 在借助先進的傳輸設備的基礎上， 對蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu)進行了大范圍的應用探索分析。在提高小區(qū)網(wǎng)絡傳輸容量的基礎上， 進一步縮小了各網(wǎng)絡架構(gòu)之間的傳輸薄弱區(qū)域。

1.2 更低時延

為了滿足未來信號傳輸?shù)乃俾始百|(zhì)量要求，5G網(wǎng)絡的硬件方面需要從多個角度進行綜合考慮以最大限度地滿足其毫秒級時延要求。而經(jīng)過實踐研究發(fā)現(xiàn)，廣義頻分復用技術(shù)從硬件、骨干傳輸?shù)确矫孢M行加工處理，采取物理層傳輸路線細分的方法，從而把時間節(jié)省出來。也有一些便于信號傳輸?shù)膬?nèi)容緩存以及D2D（設備到設備）技術(shù)可以在輸入端與輸出端之間進行功能調(diào)節(jié)和核心網(wǎng)絡架構(gòu)， 從而有效避免有些內(nèi)容的重復發(fā)送，提高了傳送速率。在此期間，緩存性能也是一重點考慮因素，便于用戶直接接觸所需的內(nèi)容和資料，在提高內(nèi)容緩存質(zhì)量的同時，能夠協(xié)調(diào)管理好整體的資源配置。

1.3 海量終端連接

到2020年終端連接數(shù)目會迅速增長，5G網(wǎng)絡容量要有一定程度地提升， 才能滿足這種大幅度連接需求， 其中組網(wǎng)技術(shù)的使用可以使終端數(shù)目降低的同時減少基點的負擔。從另一個方面來說，分化管理和中繼站調(diào)整技術(shù)可以使信號， 指令在小范圍內(nèi)進行匯聚。同一條信道上的數(shù)據(jù)量會迅速化解、不過隨著這種技術(shù)的使用。人們對于網(wǎng)絡的需求也是多元化的。協(xié)議棧的版本問題成為限制因素之一，5G網(wǎng)絡能夠提供差異化服務。也能夠保證業(yè)務的互不干擾。

1.4 更高能效

由于時延作用和傳輸速率的提高。傳輸過程中和基點的能耗相對較少。特別是無線鏈路的能效耗散得到了很大的控制。此外。由于控制面和數(shù)據(jù)面的信息分離。終端在不定時的隨之移動。由此帶來的負載也在減少。最后，因為各種傳輸鏈路的集中式分化和協(xié)調(diào)管理。能夠在信號傳輸中保持較強的穩(wěn)定性和有序性。能提高效率而在核心網(wǎng)中適當?shù)姆涓C狀集中化管理可以實現(xiàn)靈活的分流和路由效果。提高其開放性和適應性能。

2 建立于SDN和NFV的5G蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu)分析

2.1 控制云部分的分析

在以上提出的5G蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu)中，控制云是非常關鍵的一個部分，該部分主要是由各個云計算功能模塊構(gòu)成，各模塊主要協(xié)同工作對信息進行處理，可在很大程度上、提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，從而給用戶提供一個良好的移動終端體驗。一般來說控制云在工作的時候，可以對用戶的所在位置進行捕捉，從而對其信號進行處理。而各個網(wǎng)絡計算模塊在工作的過程中，可以通過優(yōu)化網(wǎng)絡資源配置以實現(xiàn)信號的集中處理，且在信號覆蓋的范圍內(nèi)，可以實現(xiàn)信號的無縫銜接?？傊?，控制云一方面提高了網(wǎng)絡傳輸?shù)脑O備性能，另一方面有利于功能模塊的優(yōu)化，可在很大程度上彌補設備開發(fā)的不足，對于傳輸速率的提高具有很大的促進作用。

2.2 接入云部分的分析

接入云在蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu)中也是非常重要的一個部分，它主要是由微基站、宏基站構(gòu)成。一般來說宏基站所使用的設備不僅功率較大，而且也相對比較固定，其在信號傳輸中起到關鍵的作用。而微基站則有所不同，其設備并不是很固定，具有較強的移動能力，可以彌補宏基站的劣勢。因此使微基站、宏基站兩個站點聯(lián)合開展工作，可以在很大程度上提高信號的覆蓋密度，使信號傳輸更為準確。在整個的網(wǎng)絡架構(gòu)中，接入云具有雙重作用，不僅可以增強信號配置，而且還能進一步提高信號質(zhì)量。以未來的發(fā)展情況來看，接入云除了可以在網(wǎng)絡資源管理方面獲得進步，還可以在網(wǎng)絡虛擬化方面獲得更大的進展，這樣就可以優(yōu)化小區(qū)資源的調(diào)度，使各個網(wǎng)絡設備能夠更好的協(xié)同開展工作，以便實現(xiàn)網(wǎng)絡設備利用率的提高。

2.3 轉(zhuǎn)發(fā)云部分的分析

轉(zhuǎn)發(fā)云主要是對核心網(wǎng)進行控制，使控制面與數(shù)據(jù)面的信息能夠得到有效的分離，這樣就可以著重關注數(shù)據(jù)流的處理速度。一般來說網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定與否，主要是取決于信息存儲的緩存性要求，為了能夠彌補數(shù)據(jù)傳輸?shù)目p隙，使網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸具有良好的穩(wěn)定性，可以通過借助移動終端以及微基站實現(xiàn)。能夠數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的因素多種多樣，信號塔的功率并不是唯一的因素，因此在對網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量進行研究的過程中，不能只關注于信號塔的功率調(diào)整，還需要考慮到網(wǎng)絡設備的問題，協(xié)調(diào)各個設備的配置。具體來說應當根據(jù)客戶體驗對設備進行開發(fā)，設計出符合市場需求的網(wǎng)絡設備以及網(wǎng)絡傳輸途徑，并注意協(xié)調(diào)好信號資源的配置，認真做好網(wǎng)絡配置的調(diào)整工作，這對于整個網(wǎng)絡架構(gòu)的優(yōu)化具有極其重要的意義。而轉(zhuǎn)發(fā)云在網(wǎng)絡傳輸穩(wěn)定中扮演者重要的角色，正是其數(shù)據(jù)存儲容量決定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

3 結(jié)束語

網(wǎng)絡技術(shù)的變革要基于當前的網(wǎng)絡架構(gòu)。同時又要對未來的網(wǎng)絡架構(gòu)提出設想。5G網(wǎng)絡的研究著眼于當前的網(wǎng)絡功能。并對網(wǎng)絡功能進行多元化設計。在移動終端設備的接收能力愈發(fā)高端的前提下提升網(wǎng)絡傳輸速率。成為 5G 開發(fā)的重點方向。當前，網(wǎng)絡架構(gòu)正在經(jīng)歷終端設備IP化，網(wǎng)絡架構(gòu)分組，傳輸與承載分離的過程。 更扁平的5G蜂窩網(wǎng)絡架構(gòu)， 更先進的傳輸設備都為提高網(wǎng)絡傳輸速度做好了準備。為相關研究和具體實踐帶來有益啟示。滿足未來信號傳輸?shù)乃俾始百|(zhì)量體驗要求。

參考文獻

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作者簡介

張亦蘇（1986-），男，廣東省惠州市人。廣東南方電信規(guī)劃咨詢設計院有限公司設計師/工程師，通信工程學士。研究方向為通信光傳送網(wǎng)，無線通信。

作者單位

廣東南方電信規(guī)劃咨詢設計院有限公司 廣東省惠州市 516000