两大5G白皮书近期发布 4G演进空口与5G新空口密切协作

　　4G演进空口与5G新空口密切协作

　　与以往的移动通信系统相比，5G需要满足更加多样化的场景和极致的性能挑战。归纳未来移动互联网和物联网的主要场景及业务需求特性，可提炼出连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠和低功耗大连接4个主要技术场景。

　　面对多样化的5G场景，需要选择合适的无线技术路线以指导5G标准化及产业发展。IMT-2020(5G)推进组在《5G无线技术架构》白皮书中提出，5G将基于统一的空口技术框架，沿着5G新空口(含低频和高频)及4G演进两条技术路线，依托新型多址、大规模天线、超密集组网和全频谱接入等核心技术，通过灵活的技术与参数配置，形成面向连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠和低功耗大连接等场景的空口技术方案，从而全面满足2020年及未来的移动互联网和物联网业务需求。同时，4G演进空口应该能够与5G新空口密切协作，通过双连接等方式共同为用户提供服务。

　　4G已在全球范围内大规模部署，为了持续提升4G用户体验并支持网络平滑演进，需要对4G技术进一步增强。在保证后向兼容的前提下，4G演进将以LTE/LTE-Advanced技术框架为基础，在传统移动通信频段引入增强技术，进一步提升4G系统的速率、容量、连接数、时延等空口性能指标，在一定程度上满足5G技术需求。

　　受现有4G技术框架的约束，大规模天线、超密集组网等增强技术的潜力难以完全发挥，4G演进路线无法满足5G的极致性能需求。因此白皮书提出，5G需要突破后向兼容的限制，设计全新的空口，充分发掘各种先进技术的潜力，以全面满足5G性能和效率指标要求，新空口将是5G主要的演进方向，4G演进将是有效补充。

　　其中，5G低频(6GHz以下)新空口将采用全新的空口设计，引入大规模天线、新型多址、新波形等技术，支持更短的帧结构、更精简的信令流程、更灵活的双工方式，有效满足广覆盖、大连接及高速等多数场景下的体验速率、时延、连接数以及能效等指标要求;5G高频(6GHz以上)新空口需要考虑高频信道和射频器件的影像，并针对波形、调制编码、天线技术等进行相应的优化。

　　SDN和NFV将被引入

　　SDN和NFV这两个实现控制域转发分离、硬件与软件分离的技术，在移动通信领域得到了越来越广泛的应用。未来，其在5G领域也将拥有广阔的前景。

　　《5G网络技术架构》白皮书指出，5G网络将以全新型网络结构及SDN/NFV构建的平台为主要特征。基于控制转发分离和控制功能重构的技术设计新型网络架构，提高网络面向5G复杂场景下的整体接入性能;基于虚拟化技术按需编排网络资源，实现网络切片和灵活部署，满足端到端的业务体验和高效的网络运营需求。

　　实现5G新型设施平台的基础是NFV和SDN技术，NFV通过软件和硬件的分离，为5G网络提供更具弹性的基础设施平台，组件化的网络功能模块实现控制功能的可重构。NFV使网络功能与物理实体解耦，采用通用硬件取代专用硬件，可以方便快捷地把网元功能部署在网络中任意位置，同时对通用硬件资源实现按需分配和动态伸缩，以达到最优的资源利用率。SDN技术实现控制功能和转发功能的分离，控制功能的抽离和聚合，有利于通过网络控制平台从全局视角来感知和调度网络资源，实现网络连接的可编程。

　　白皮书认为，NFV和SDN技术在移动网络的引入和发展，将推动5G网络架构的革新，借鉴控制转发分离技术对网络功能进行重组，使得网络逻辑功能更加聚合，逻辑功能平台更加清晰。通过NFV和SDN技术，网络功能将可以按需编排，运营商能根据不同场景和业务特征要求，灵活组合功能模块，按需定制网络资源和业务逻辑，增强网络弹性和自适应性。

　　此外，多样化的业务场景对5G网络提出了多样化的性能和功能要求。白皮书认为，5G核心网应具备向业务场景适配的能力，针对每种5G业务场景提供恰到好处的网络控制功能和性能保证，实现按需组网的目的。网络切片是实现按需组网的一种实现方式。

　　根据场景需求，网络切片技术利用虚拟化将5G网络物理基础设施资源虚拟化为多个相互独立平行的虚拟网络切片。一个网络切片可以视为一个实例化的5G核心网架构，在每个网络切片内，运营商可以进一步对虚拟进行灵活的分割，按需创建子网络。基于网络切片技术所实现的按需组网，改变了传统网络归责、部署和运营维护模式。