浅谈5G网络应用现状与发展趋势

浅谈5G网络应用现状与发展趋势

作者：张子文

来源：《市场周刊·市场版》2018年第06期

摘要：随着网络通信的不断发展，5G移动通信技术成为该行业未来发展的必然趋势，其能够符合互联网以及群众对通讯稳定方面的需求，为人们的生产生活提供更加便利的服务。本文通过自身工作经验，总结5G网络的应用现状，预测未来5G网络的发展趋势。 关键词：5G；应用现状；发展趋势 一、 5G网络通信技术概述

第五代通信系统5G是未来网络的发展方向，也是一种面向信息社会服务的无线通信系统。目前关于5G网络通信技术的相关标准还没有统一，但是与5G相关的概念逐渐得到业界的认可。2012年8月，我国举办国际通信大会，在会议上提出了关于5G的相关概念。虽然各个国家对5G的概念界定并不一致，但是可以肯定的是5G网络融合了世界上最先进的网络技术，在传输速率、覆盖率和用户体验方面都比4G网络有很大的提升，5G网络将是真正的无线网络。未来的5G网络发展的驱动来自于用户的需求和网络自身。用户的需求包括网络连接的可靠性，网络的传输速度、无缝的用户体验等；网络自身的需求驱动包括实现灵活高效的系统架构，自动化的运维管理等方面。 二、 5G网络的应用现状

5G网络结合无线移动技术，形成了全新的通信网络，目前，各产业联盟、科研机构和厂商都投入了对5G的研究，纷纷发布5G相关的白皮书。2014年12月，NGMN组织发布了5G白皮书，指出5G是一个端到端的生态系统，由多用户、多设备、多层网络、多种接入技术组成的异构网络环境。2015年5月，IMT-2020网络组发布了《5G网络技术架构》的白皮书，确定SDN和NFV技术为实现5G新型设备平台的基础，提出了5G网络架构的设计原则。2016年9月，欧盟委员会正式公布了5G行动计划，制定了关于5G标准方面、频率划分和测试计划表。根据该计划，2017年3月开始对5G网络进行测试，2017年底前制定完整的5G网络部署图；2018年开始商用测试；2020年欧盟各成员国至少选择一个城市提供5G服务；到2025年欧盟各成员国在公路、铁路和主要城区提供5G服务。2013年，中国成立了5G移动通信研究小组，致力于5G关键技术、频谱方面的研究，加快融入国际5G的发展进程。同年6月，启动5G网络的863计划，重点对5G网络的体系架构、频谱开发和无线传输等关键技术进行研究。2017年2月，工业和信息化部共同发布《信息通信行业发展规划（2016～2020年）》，明确了工业互联网的实施路径和实施架构，积极开展5G研发和产业推进，为5G网络的商用服务奠定基础。与此同时，5G技术试验的室内部分已完成，开始进入室外试验阶段。在北京怀柔规划建立了全球最大的5G试验外场，建成了30个基站进行组网性能测试。

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三、 5G网络的发展趋势

世界各个国家在5G网络的关键技术指标、能效技术、频段和发展前景方面进行了研究。5G网络作为新一代移动网络将更加智能化，更加能够满足用户流量方面的需求，同时具有自感知和自高速的优点，也是下一代移动网络的必然发展趋势。从5G网络的研究现状来看，5G网络今后将在以下三个方面重点发展： （一）频谱

现在不同国家的无线频谱区划是存在一定的差异的，但随着5G网络走向商用，所有的频谱将归于5G。C-Band（3.5GHz）是5G首个全球统一的频段，未来将用作城区主要容量层；毫米波段可以提供超大带宽和容量，因此非常适合用于5G在热点地区的容量提升、站点自回传及家庭宽带接入。而对于已经被2G/3G/4G占用的频谱，需要考虑如何转换为5G并提供同样优秀的覆盖范围和质量。目前的2G/3G/4G网络大多使用低频段频谱资源，5G网络将在频率利用率方面有较大的改善，通过有线与无线技术的结合，采用光载无线组网等先进技术来解决高频无线电穿透力弱的问题，来获得更多的频谱资源，使得资源利用率相比于4G网络至少提高10倍。

（二）新体系架构

5G网络定义了全新的业务指标和丰富的业务场景，5G系统不能单纯依靠空口技术换代和峰值速率提升，需要提供全新的网络体系架构，使得整修移动通信系统的吞吐率高出当前网络的25倍。受制于目前4G网络中心转发和单一控制的限制，在5G网络的多连接和高吞吐量的情况下，现在的网络给造成更多的拥堵和过载风险，这就要求5G网络控制功能将流量分布更加均衡，功能更加灵活。5G网络采用基于功能平面的体系框架设计，将传统与网元绑定的网络功能进行抽离和重组，重新划分为3个功能平面，即接入平面、控制平面和数据平面。网络功能在平面内聚合程度更高，平面间解藕更充分。其中，控制平面主要负责生成信令控制、网管指令和业务编排逻辑，接入平面和数据平面主要负责执行控制命令，实现对业务流在接入网的接入与核心网内的转发。 （三）统一技术标准

5G网络实现人与人之间，人与物之间以及物与物之间的直接通信，要想实现这一互联，没有统一的技术标准是不可能完成的。所以，形成全球统一的技术标准是5G网络未来的发展趋势。全球统一技术能够带来很多好处，比如全球范围内的国际漫游，终端设备的低成本等。2015年，ITU启动5G国际标准制定的准备工作，计划在2018年底启动SG技术评估及标准化，2020年底形成商用能力；IEEE通信学会也在积极探索5G标准化工作思路，深入开展5G技术研究；3GPP计划在2018年输出第一版的5G网络架构标准，2019年完成面向商用的完备规范版本。

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四、 结束语

物联网和移动互联网的发展共同推动了移动通信网络的不断更新，当4G系统不能满足当前新型移动通信业务的需要时，5G网络的相关研究工作开始启动。目前关于5G网络的研究还处于初级阶段，随着研究的不断深入，5G网络的发展前景良好，移动通信网络必将迈向一个新时代。 参考文献：

[1]月球，王晓周，杨小乐.5G网络新技术及核心网架构探讨[J].现代电信科技，2014（12）. 作者简介：

张子文，江苏基久网络科技有限公司南京分公司。