5G网络驱动力及关键技术探讨

都将会推动物联网应用爆发式增长，各种各样的设备将接入

网络，为移动通信带来无限生机和新的增长点。通信技术由4G迈向5G,将大幅提升移动互联网用户业务体 验,并将开启物与物相连、泛在感知的互联时代。一个全新的

2 5G应用场景与能力扌旨标(1)三大场景国际电信联盟(ITU)基于全球业界共识发布了 IMIJ020

(5G)愿景建议书，其中指出：5G将支持增强移动宽带

万物互联、产业智联、跨产业融合创新的新时代将由5G为我 们拉开序幕。1 5G愿景与驱动力(1) 5G愿景未来,5G将渗透到社会的各个领域,用户将处在一个全方

位的信息生态系统当中,拥有极佳的交互体验，不再受信息时

(eMBB)、海量机器类通信(mMTC)和超高可靠低时延通信 (URLLC)三大类应用场景。⑵5G关键能力空的，感受到身临其境的信息盛宴。5G逋过为用户提供 千兆~万兆级的接入速率，接近“零”时延的使用体验,并进一 步拉近万物的距离，信息实现无缝融合，最终实现“信息随心 至，万物触手及”的总体愿景叫(2) 50网络驱动力5G技术将全面促生各类移动互联网、物联网类业务发展。

互联网和物联网是未来移动通信发展的两个最为重要的驱动

力叫面向未来，移动互联网将在虚拟现实和增强现实等几方

面为用户提供更良好的体验，进一步推动升级人类社会信息

連IW密敵竹甲方公■)注.空硼口的交互方式。物联网则把人与人通信延伸到人与物、物与物 的智能互联，扩展了通信的服务范围。可以想象，未来在多个

行业和领域，例如车联网，移动医疗、智能家居、工业控制等,

图］5G关键能力指标

为了满足上述业务需求,5G需要达到以下关键能力指标:要求,例如季节因素、节日因素、月初月末因素等都会影响模 型拟合的效果，所以随着数据的增长、特殊因素影响数据的剔

法，结合无线网络数据特性进行分析，以期达到\"事前规划\"、实

现自动优化判障和支撑市场的效果。由于个人能力和水平所

除等,需要对模型不断优化,尽可能有效的代表数据分布情况。综上所述，随着数据持续增长，模型不断优化的过程中，

限，建模效果还有待进一步优化改进，请各位同仁批评指正！

舞文献：当预测数据与实际数据出现较大背离时，我们可依据此项数 据特征判断网络出现问题或是用户行为发生变化，从而采取

网络优化工作，或是更新市场发展策略。4结语随着数据挖掘、机器学习、AI等算法的不断进步,可用于 实际生产的成熟算法也越来越多，需要无线网规网优专业的 同事加强网络智能化的意识，积极思考如何将新的方法应用 于生产实践，提升无线网络规划优化的效率。由于大数据平台的建设存在投资成本高,优秀模型的成熟

［1］ 吴喜之，刘苗.应用时间序列分析:R软件陪同［M］.北京:机

械工业出版社,2018年1月.［2］ 王燕.应用时间序列分析［M］.北京:中国人民大学出版社,

2015年7月.⑶ 薛毅,陈立萍.R统计建模与R软件［M］.北京:清华大学出

版社,2007年4月.［4］百度百科.https://baike.baidu.com/.作者简介:默罕＜1983-),男，2006年毕业于内蒙古工业大学， 通信工程专业和工商管理双学位，现就职于中国电信内蒙古 分公司网络运行维护部无线建维优中心，2017年6月在中国

周期长的特点，在运营商各省级分公司、地市级分公司不便于开 展此项工作。但由于集团级公司在大力推进炖据平台的建设,

我们可以依靠集团的数据提供，在算法应用的研究方面开展此

类工作,以期在短期内达到提高分析效果、提升运营效率的目标。电信巴彦淖尔分公司挂职交流;魏宇平(1981-),男，2014年毕 业于北京邮电大学,软件工程硕士学位,现就职于中国电信股

本文针对目前在量化投资领域较流行的时间序列分析方

份有限公司巴彦淖尔分公司网络部。

183信息通信下行和上行峰值速率分别达到20Gbps和lOGbps,用户体验速

率达到0.1〜lGbps,流量密度达到10Mbps/m2,连接数密度

达到100万/平方公里，时延达到毫秒量级，频谱效率比4G提

髙3〜5倍,网络能效比4G提升100倍,并支持500公里/小 时的移动速度。具体如下图1所示。3 5G关键技术为满足eMBB、mMTC和uRLLC三大类应用场景的需求，

应对5G性能指标和效率指标带来的挑战，未来5G系统需要 在无线技术和网络技术方面加快技术创新及演进。主要包括

以下关键技术：(1) 5G新空口技术新空口是5G主要的技术演进方向，应包含工作在6GHz 以下频段的低频新空口和6GHz以上频段的高频新空口。低

频段新空口用来满足大覆盖、高移动性场景下的用户体验和

海量设备连接，需引入大规模天线、新型多址、新波形、等先进

技术。5G高频新空口用来满足热点区域极高的用户体验速率 和系统容量需求，针对高频频段跨度大、候选频段多，应通过

优化波形、调制编码和天线技术等方面,尽可能采用统一的空 口技术方案，通过参数调整来适配不同信道及器件的特性叫大规模天线技术主要通过多端口空时编码技术，形成多个 波束赋形,引入空间维度，实现空间复用,降低了邻区的干扰” 不采用波束赋形时只能采用天线主瓣覆盖相对固定的区域，而

大规模天线可以在水平和垂直方向上选择合适波束追踪用户， 有效扩大无线基站的覆盖范围，可劇地解决无线基站塔下黑、

高层信号弱和高层信号污染等问题;大规模天线可以实现多个 不同的波束同时为不同的用户服务，提升系统容量;大规模天线

产生的波束赋形波瓣更窄、能量更集中,有效减少对邻区干扰。(2) 网络切片技术网络切片是对网络实行分流管理的一种办法，在5G时代， 随着人-人连接演变为万物连接,网络必将随着连接数量的上升 而拥堵。通过网络切片技术，可以将物理网络划分为多个虚拟

网络，解决上述拥塞问题，原理类似于讲公路上不同类型车辆划

分几个不同行道的模式。网络功能虚拟化是网络切片的先决

条件,编排与自动化是关键，不同的网络切片实现逻辑的隔离, 每个切片的拥塞、过载、配置的调整不影响其它网络切片;不同

的切片中网络功能在相同的位置共享相同的软硬件平台。[3] 网络切片不是一个单独的技术，随着云计算、虚拟化、软件定义

网络等新技术的发展，通过上层统一的编排实现基于一个通用

的物理网络基础架构平台,能够同时支持多个逻辑网络的功能。(3) 控制和转发分离技术在5G网络中，基于SDN理念，将分离核心网网管设备的

控制功能和转发功能，从而实现一个控制功能集中化,转发功

能分布化的网络。控制面可以釆用逻辑集中的方式实现统一 控制，保证移动流量调度和连接管理的灵活性。转发面则将

专注于业务数据的路由转发，具有简单、稳定、高性能等特性,

满足未来海量移动流量的转发需求。(4) 控制功能重构技术控制功能重构技术，是指把控制面功能模块化，把现有的

控制面功能拆分成多个逻辑处理功能模块，再根据需要进行

模块重组，从而可以匹配不同的应用场景，并解决现有网络控

制功能冗余、网络接口众多等问题。控制功能重构技术可以 提供差异化的网络特征，满足5G网络的多样性需求。(5) 移动边缘计算技术184苏欢欢等：5G网络驱动力及关键技术探讨移动边缘计算技术(MEC)是基于5G演进架构，在靠近移 动边缘节点位置上提供IT服务环境和云计算能力，将移动接

入网和互联网进行深度融合的技术oMEC可以将业务存储和 存储分发能力推送到靠近用户侧(如基站),使应用、服务和内 容部署在高度分布的环境中。MEC也是实现5G低延迟和带

宽效率等的关键技术之一，同时MEC为应用程序和服务打开

T网络边缘,包括来自第三方的应用程序和服务，使得通信网

络可以转变成为其它行业和特定客户群的多功能服务平台。(6) 新型移动性管理和连接管理技术5G是多种接入技术融合的网络，因此移动性管理要能够独 立于各种接入技术，实现异构网络间的无缝切换。同时5G网 络业务的多样性也对移动性管理提出了差异化的需求,5G网络

应提供“移动即服务”的按需移动性管理能力，将移动性作为一

种网络服务提供给用户,支持不同业务移动性的要求，实现智能 的移动性管理方案选择。在5G网络中，包含更多复杂的应用 场景,需要新型的连接管理技术来满足不同场景下网络管理的

要求,保证数据传输更加高效,用户/业务的QoS需求得到满足。(7) 网络能力开放技术网络能力开放技术的基础在于移动网络中各网元能提供

的网络能力，实现向第三方应用服务提供商提供开放。网络

能力开放的架构可以分为三个层次:应用层,能力层，资源层。

能力层是5G网络能力开放的核心，可以通过服务总线的方式 汇聚来自各个实体/虚拟网元的网络能力信息，并通过网络能 力使能单元对上述网络能力信息进行编排，进行大数据分析，

用户画像等处理，最终封装成API供应用层调用。[4](8) 多RATs和多连接技术5G网络将是多种无线接入技术(LTE、WLAN、5G)融合共

存的网络，如何充分激活现有网络资源,并协同使用各种无线

技术，是多RAT协同技术面临的主要问题。面向未来网络演

进，多RAT之间可以通过集中的无线网络控制功能实现融合,

实现5G网络的快速部署，提升网络整体运营效率和用户体验。 另外，终端能够同时接入多个不同制式的网络节点，并简化终 端在网络间的切换与互操作，实现多流并行传输，提高吞吐量。4结语国内5G试验网建设如火如荼。5G将搭建一个万物互连、 更为广阔的信息通信平台。移动互联网及物联网是推动5G

网络的主要驱动力。随着5G各种关键技术标准化及成熟商 用,5G全面进入社会及生活指日可待。第文献：[1] 窦笠，孙震强,李艳芬5G愿景和需求[J].电信技术＞2013,12:8-11.[2] 王志勤，罗振东,魏克军.5G业务需求分析及技术标准进程[J]冲兴通讯技术,2014,4:2-4.[3] 王庆扬，谢沛荣，熊尚坤等.5G关键技术与标准综述[J].电

信科学,2017,11:111-122.[4] 袁周阳，李超杰.5G通信技术应用场景及关键技术探讨[J].

信息通信,2017,7:260-261.作者简介:苏欢欢(1983-),女，工学学士、高级项目经理、工程 师，从事光通信网络规划、工程设计及项目管理等工作，主要 研究方向为5G、WDM/OTN、IPRAN等技术演进及组网应用；

李伟强(1982-),男,理学学士,高级项目经理，高级工程师,从 事传送网络行业标准、工程设计、咨询、规划工作。