兩大5G白皮書近期發布 4G演進空口與5G新空口密切協作

　　4G演進空口與5G新空口密切協作

　　與以往的移動通信系統相比，5G需要滿足更加多樣化的場景和極致的性能挑戰。歸納未來移動互聯網和物聯網的主要場景及業務需求特性，可提煉出連續廣域覆蓋、熱點高容量、低時延高可靠和低功耗大連接4個主要技術場景。

　　面對多樣化的5G場景，需要選擇合適的無線技術路線以指導5G標準化及產業發展。IMT-2020(5G)推進組在《5G無線技術架構》白皮書中提出，5G將基于統一的空口技術框架，沿著5G新空口(含低頻和高頻)及4G演進兩條技術路線，依托新型多址、大規模天線、超密集組網和全頻譜接入等核心技術，通過靈活的技術與參數配置，形成面向連續廣域覆蓋、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方案，從而全面滿足2020年及未來的移動互聯網和物聯網業務需求。同時，4G演進空口應該能夠與5G新空口密切協作，通過雙連接等方式共同為用戶提供服務。

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

　　受現有4G技術框架的約束，大規模天線、超密集組網等增強技術的潛力難以完全發揮，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，設計全新的空口，充分發掘各種先進技術的潛力，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計，引入大規模天線、新型多址、新波形等技術，支持更短的幀結構、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場景下的體驗速率、時延、連接數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、調制編碼、天線技術等進行相應的優化。

　　SDN和NFV將被引入

　　SDN和NFV這兩個實現控制域轉發分離、硬件與軟件分離的技術，在移動通信領域得到了越來越廣泛的應用。未來，其在5G領域也將擁有廣闊的前景。

　　《5G網絡技術架構》白皮書指出，5G網絡將以全新型網絡結構及SDN/NFV構建的平臺為主要特征。基于控制轉發分離和控制功能重構的技術設計新型網絡架構，提高網絡面向5G復雜場景下的整體接入性能;基于虛擬化技術按需編排網絡資源，實現網絡切片和靈活部署，滿足端到端的業務體驗和高效的網絡運營需求。

　　實現5G新型設施平臺的基礎是NFV和SDN技術，NFV通過軟件和硬件的分離，為5G網絡提供更具彈性的基礎設施平臺，組件化的網絡功能模塊實現控制功能的可重構。NFV使網絡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元功能部署在網絡中任意位置，同時對通用硬件資源實現按需分配和動態伸縮，以達到最優的資源利用率。SDN技術實現控制功能和轉發功能的分離，控制功能的抽離和聚合，有利于通過網絡控制平臺從全局視角來感知和調度網絡資源，實現網絡連接的可編程。

　　白皮書認為，NFV和SDN技術在移動網絡的引入和發展，將推動5G網絡架構的革新，借鑒控制轉發分離技術對網絡功能進行重組，使得網絡邏輯功能更加聚合，邏輯功能平臺更加清晰。通過NFV和SDN技術，網絡功能將可以按需編排，運營商能根據不同場景和業務特征要求，靈活組合功能模塊，按需定制網絡資源和業務邏輯，增強網絡彈性和自適應性。

　　此外，多樣化的業務場景對5G網絡提出了多樣化的性能和功能要求。白皮書認為，5G核心網應具備向業務場景適配的能力，針對每種5G業務場景提供恰到好處的網絡控制功能和性能保證，實現按需組網的目的。網絡切片是實現按需組網的一種實現方式。

　　根據場景需求，網絡切片技術利用虛擬化將5G網絡物理基礎設施資源虛擬化為多個相互獨立平行的虛擬網絡切片。一個網絡切片可以視為一個實例化的5G核心網架構，在每個網絡切片內，運營商可以進一步對虛擬進行靈活的分割，按需創建子網絡。基于網絡切片技術所實現的按需組網，改變了傳統網絡歸責、部署和運營維護模式。