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岳胜：广东南方电信规划咨询设计院有限公司 文章对5G网络架构进行了详细分析，为后期5G网络搭建提供一定基础。 1、5G需求对网络架构挑战 5G技术相较于4G技术具有更高的性能指标，涵盖从低速到高速（0.1～1Gbps）用户体验速率、高密度连接数（100万/平方公里）、移动性（500km/小时）、毫秒级数据时延及最高峰值速率达10Gbps。其中，用户体验速率、连接数密度和时延为5G最基本的三个性能指标。 在4G及其以前移动网络，网络主要服务于移动手机终端。在5G时代，移动网络需要服务于各种类型和需求的终端设备。5G可以分三种应用场景：增强移动宽带（eMBB）、低时延高可靠网络（URLLC）、海量大连接（mMTC）。他们都需要不同类型的网络，在移动性、安全性、用户策略控制、延时、可靠性等方面有各不相同的要求，这样使得5G网络架构相较于4G网络更复杂。 2、5G网络架构及单元介绍 2.1 5G网络架构介绍 在5G网络架构设计中，总体思路是接入网设备集中化、协作化，大规模部署C-RAN，在控制面信令处理方面可以极大减少信令交互时延，满足未来移动通信对低时延高可靠性业务的需求。在业务层面，C-RAN结构可以实现网络中的负荷分担，缓解部分场景中存在的话务潮汐分布对网络资源的消耗实现网络资源的最大化利用，从而节省网络建设投资。2016年11月中国移动研究院联合国内外部分设备上和芯片厂商发布了“迈向5G C-RAN：需求、架构与挑战”白皮书。其中写到，“面向5G，基于集中/分布单元CU/DU的两级架构也已经被业界所认可，这一网络架构与无线云化的结合，构成了5G C-RAN的两个基本要素”。下图1所示为5G网络架构图。 图1 5G网络架构图 相较于4G网络架构接入网的基础处理单元BBU被重构为CU（集中式单元）和DU（分布式单元）两个功能实体。 3、关键技术 3.1 SDN/NFV SDN（软件定义网络），最核心的思路是将控制面和数据面相分离，实现网络智能化。相较于原有网络中的专有芯片、专有架构及专有设备，网络中使用的设备多为商用化、通用化的路由器和交换机，并能实现控制面的编程。如图2所示，边缘云与核心云中相应网元通过SDN网络进行连接。 图2 5G网络SDN/NFV NFV（网络功能虚拟化），最核心的思路是将网络设备功能（比如核心网中的MME，S/P-GW和PCRF，DU等）从网络硬件中解耦，通过软件在通用商用服务器实现电信网络硬件设备功能并实现数据面可编程。 SDN和NFV技术使得原有电信网络架构出现革命性变化，各种专业网元设备由原来的专用设备向通用化、商用化转变，极大地降低了网络建设复杂程度，网络的灵活性得到极大加强。 4 结束语 5G网络架构采用革命性架构设计，接入层通过引入CU/DU功能实体大规模降低网络处理时延，从而满足低时延高可靠业务、高速数据业务需求；核心网通过网络切片实现各业务场景功能分区，实现各业务场景的功能需求。 |
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