5G网络新技术及核心网架构探究

郭金栋

【摘 要】这个时代，被称之为信息时代，随着网络的兴起、科技的发展、手机电脑等终端的普及，信息的流通变的简单、准确、快捷。而5G网络不仅仅代表着人类科技的高度进步，还以传输速度快、信息容量大的优点完胜现有的3G、4G网络，可以预见，在未来的世界中，5G网络一定是社会的主流，在本研究中，我们将探究5G网络及其核心网的架构。

【关键词】5G；核心网架构；探究

0 前言

随着3G、4G网络的普及，人们渐渐的体会到了网络通信的便利，由此5G网络通信技术的开发业被提上日程，5G网络能给人带来更多的便利，其概念的产生不仅仅只是一个空话，而是被业界所认可的、新的无线通信概念，对于现代的人们来说已经不再仅仅满足于更加快速的通信，而是追求智能的网络通信。人们坚信这种网络技术可以实现真的“无线的世界”，即人们无论在何种的环境下都能够体验近乎静止的通信，如果实现了这个目标，无论是对于人类的通信或其他领域都将是质的飞越。

1 5G网络前景展望

5G网络的设想一旦成功将会是人类科学史上的一大步，它不仅会在通信方面有巨大的用途，还将在其他领域有不小的建树，那么首先它将在通信领域为人们提供便利，据调查统计全球的网民高达20亿人次，手机用户更是网民的2.5倍，达到了惊人的50亿人次，网络的通讯负荷逐渐加重，因此人们迫切的希望出现新的网络通讯技术来改变这一现状，而可以支持3D电影和超高清视频的的5G网络显然符合人们的需求，由此可见5G网络一定会是未来的主流通讯技术。其次5G网络技术不仅仅只有传输速率快这一优点，在其传输的过程中，还表现出了延迟低、可靠性高、能耗低的特点，根据这几个优点，我们就可以想象出5G网络在未来的生活中一定会发挥出巨大的作用，例如，人们可以实现网络旅游，利用5G网络将旅游景点的风景投射到自己的家中，构成一个虚拟的、逼真的景象，就像人们在实地旅游一样；当发现突发状况时，像突发疾病、自然灾害、军事冲突等事件，人们可以用5G远程通信技术进行实地的指挥，省的到时因指挥人员无法及时赶到而造成不可估量的损失；在工农业方面，5G网络也会“大展宏图”，它可以在施工过程中，时时监察施工情况，在农业方面，它可以让农民坐在家中操控机械进行务农，十分的方便快捷，它也可以时时刻刻的监察环境，为地球的环境保护尽自己的一分力量；而且如果应用大范围的5G网络通信，未来的通信将会更加的稳定，不会轻易地受到雪灾、台风等自然灾害的影响，不用让家人为你担心。由此可见5G网络通信真的是“神通广大”，当然也会有我们没有想到的用途，在列举的时候遗忘了，但是这并不妨碍我们对5G网络的渴望，5G网络的实现是势在必行的。

2 5G网络架构梗概

既然5G网络是未来的发展趋势，那么所有的人理应重视这项技术，事实上也正是如此，从现在的情况来看，国际上已经有许多的组织开始着手研发这项技术，即5G网络及其架构的研究。国际电信联盟、欧洲、韩国、日本、我国都已经成立了专门的研究小组进行这项技术的研究，但由于人们对这项技术只有概念上的阐述并没有详尽的介绍，因此各国与各个组织对于这项技术的研究方向各有不同，有的从人们的需求、频谱方面研究，有的从架构方面研究，还有的从技术方面研究。从这些研究来看，目前关于5G的研究仍然处于需求的满足以及空中接口技术公关阶段，并没有提出明确的网络构架以及成熟的技术，但是各个研究单位已经在一些基础的技术和架构的设计上形成了一些共识，而在满足人们需求的这方面，研究单位普遍的将灵活、高效、支持网络服务当作自己的基本设计目标，而在技术方面，5G网络被公认的最可能应用的基础技术便是SDN、NFV技术，而核心网与接入网融合、移动性管理、策略管理、网络功能重组等技术也有待于研究，有可能成为未来5G网络的关键技术。

3 5G网络架构所遇到的问题

在通往5G网络的关键道路上并不是一帆风顺的，其中还有许多的问题等待着我们的解决。首当其冲的便是终端问题，虽然现在的手机、电脑等的发展非常好，技术异常发达，但如果应用5G网络进行数据、资料的传输，手机及电脑的芯片的处理速度非常可能跟不上数据的传输量，因此终端问题的解决势在必行；如果要实现正真的5G时代，基站的改变不可避免，因为要满足人们随时随地都可以进行通信的目标，基站的设计必须是小型化、功能强大多样化的，小型化的基站可以保证安装在任何场景，并能与周围的环境融为一体，像变色龙一样，这样设计可以在不影响环境美观的情况下为用户提供方便，满足了人们的需求，但在现阶段由于现在使用的是EPC网络，而EPC网络使用的是固定网元P-GW作为分层结构，不能够满足5G网络的传输需求，这会很大的影响5G网络的传输速度，因此这项技术也需要改进；上面我们已经说到了关于5G终端、5G传输过程中出现的问题，接下来就是我们在5G的控制方面所遇到的难题，集中或者分布的网络构架一直是研究者互相争论的焦点，两方的观点也是各有各的道理，从互联网发展的历史来看，首先是C/S分布，之后是P2P应用，最后是现在的云计算中心，这些不同时代的或集中式或分布式的构架各有各的优点，也各自有各自的局限性，以我们古代的国家为例，实行的是中央集权制度，却也出现了大唐盛世，而在西方，实行的是分布式管理，经济的发展也是良好的。由此可见，两种管理制度的选择非常困难，而我们则是要做出这道艰难的选择题。

4 解决5G网络架构问题的建议

上文已经提到了一些实现5G网络所出现的问题，在这里我们将提出解决这些问题的建议，首先在终端的芯片的处理功能不足的情况下，我们可以使用纳米技术制作芯片，因为纳米非常的微小，将其用在制作芯片上，即使芯片非常的小纳米技术也会有非常大的操作空间，它将会赋予芯片超高的精度、复杂程度及完善的功能，所以纳米技术绝对是制作芯片的不二选择；其次在5G的传输过程中，我们可以引入扁平化的IP架构，扁平化的IP构架是以业务量为依据，打破行政区域，实现跨省汇聚，减少汇聚节点，减少汇聚层次；在核心节点、汇接节点和边缘节点重叠的节点，内部简化为一个层次；根据业务量，任何边缘节点可以直接连接核心节点，汇聚节点跨省直联，实现全网的IP化。这种架构的转变会减少数据通道中的网元数量，进而将信息的传输的损耗降到最低，非常的有利于5G网络架构的建设；而对于集中或分布的网络构架选择而言，本文更加倾向于选择集中式的网络构架，因为现在云计算技术的发展使得计算机的运算变得更加的精准迅速，集中式的网络构架更加有利于数据的处理，相当于统一的思想接管分布式的“小构架”，这与我们的人体结构十分相像，相信这种构架的选择一定会为未来的5G网络通信的发展铺平道路，会对数据的迅速处理、收集、分类有十分大的帮助。

5 结语

我国已经提出了全面建成小康社会的目标，而建成这个目标的前提除了经济的发展、人民素质的全面提高外，显然5G网络的建设也应该包含在内，因为从事实上看，5G网络的建设对我国的各方面的提高都有很大的帮助，但除了技术层面上提高外，我们还应该注意关于5G普及方面的问题，即很好的控制使用5G网络通信的成本，如果这项技术使用的代价过于昂贵，那么在普及这项技术的时间就会被无限的延长至人们可以接受这个成本为止，而这样对于先研究出这项技术的研究方来说明显是非常不利的，因此希望研究方可以注意到这方面的问题并事先准备出解决方案，而且在研究的过程中要与各研究方相互交流，争取少走一些弯路。

【参考文献】

[1]翟冠南，李昭勇.5G 无线通信技术概念及相关应用[J].电信网技术，2013（5）.

[2]姜大洁，何丽峰，等.5G：趋势、挑战和愿景[J].电信网技术，2013（9）.

[责任编辑：王伟平]