5G无线通信网络架构简要分析

赵洪喜

摘要：近年来，移动通讯的飞速发展逐渐改变着人们的生活，通信从开始的无线电话沟通过渡到当今的数字化世界。4G无线通信技术得到推广之后，移动通信设备和多媒体业务量上升速度非常之快，而依据相关统计表明，在2020年之后，5G无线通信技术将成为移动通信主流网络，5G 具有空口大带宽、大连接、低时延、高可靠的特性，本文从5G网络架构进行简要分析，论述5G的基本原理。

关键词：5G；无线通信技术；网络架构

前言

近年来我国在通信领域取得了良好的发展，而且LTE也正式投入了商用，当前4G无线通信技术已经得到了有效地推广和应用，而新一代的无线通信技术也正在布局之中，随着5G时代的到来，5G无线通信技术必将成为将来无线通信领域的一个主要技术。而且当前随着我国ICT产业的进一步融合，移动通信也将对于我国经济的发展造成非常重要的影响。我国的无线通信领域经历了2G时代、3G时代和4G时代，而当前5G正在布局之中，5G无线通信技术的正式推广，将为我国通信产业的进一步发展奠定良好的基础，同时也为进一步缩短和国外通信技术之间的距离提供必要的支持，所以对于新时期5G无线通信技术的发展与应用进行研究有着非常重要的意义。

1.5G无线网络通信技术概述

5G无线网络通信技术，就是在对于之前的无线通信网络技术进行升级和改造，使其在各方面都领先于传统的2G、3G、4G无线网络通信技术的一种新的无线通信技术，相比较而言，5G通信技术继承了它们的优势，并且在此基础上引入更加先进的技术，使得通信技术更加完善，一旦投入运行，势必会占据较大的通信市场份额。从5G通信技术的发展现状来看，其在建设中运用了纳米技术、隐私保密技术，更重视通信传输的安全性、便捷性和灵活性，大幅度提升传输速度，降低能量损耗，5G无线网络的拓扑结构，5G无线通信技术能够更好地保护个人通信信息，若在信息传输中遇到问题，5G通信技术会及时分析和解决问题，加大对通信信息的保护力度。

2.5G无线通信关键技术研究

许多主流的通信机构都提出了自己的5G无线通信技术方案，简单分析如下：

2.1 5G频谱简要分析

Rel-15 NSA部分的协议在2017年12月完成，聚焦eMBB，使能5G的快速引入和部署，3GPP协议定义了从Sub3G，C-band到毫米波的5G目标频谱，毫米波频谱定义

2.2密集网络通信技术

为了更好地对于不断增长的数据业务量的需求，在小区之中，必须要采用密集的部署，因此这也就成为了5G技术提高总体性能的一个关键。所以密集网络通信技术能够引入更多的低功率节点，并且使得热点能够有效地得以增强，进一步消除盲点，使得网络的覆盖率得到有效地提高，并且进一步增大系统容量。而在小区密度增加的同时，网络拓扑结构也变得更加的复杂，所以干扰情况也将变得更加严重。因此在采用密集网络通信技术方案的时候，必须要注重其抗干扰能力的提升。

2.3 5G网络架构 （NG-RAN 总体架构）

5G主要网元有两种：NG-RAN（接入网）：gNB组成；NG-C（核心网）：AMF（控制面），UPF（用户面）。5G的网络接口也有两种：Xn接口：gNB之间的接口，支持数据和信令传输，NG接口：NG2连接AMF，NG3连接UPF的接口。

gNodeB功能如下：

无线资源管理功能，即实现无线承载控制、无线许可控制和连接移動性控制，在上下行链路上完成UE上的动态资源分配（调度）；

用户数据流的IP报头压缩和加密；

UE附着状态时AMF的选择；

UPF用户面数据的路由选择；

执行由AMF发起的寻呼信息和广播信息的调度和传输；

完成有关连接态用户移动性配置和调度的测量和测量报告

5G gNB与核心网之间的功能划分以及RRC/RLC/MAC/PHY的分层，仍保持了4G网络一致。

3. 5G技术的发展趋势

就目前的应用情况而言，5G无线通信技术的应用优势已经在国际上得以展现。因此，在未来的发展前景当中，5G无线通信技术将侧重于技术的研发与改进，致力于提升5G无线通信技术的各项性能，从而进一步提高其在社会生活中的运用价值。目前，我国已经对5G无线通信技术的未来发展做了相应的规划，其中明确提出到提升通信技术的传输速率，结合射频等技术进行深入研发等等。相应在未来较长一段时间内，5G技术的发展趋势是技术改进，同时也将迎来美好的发展前景。

4 总结

综上所述，5G无线通信是网络技术的发展趋势，它的出现不但会带来更加安全和高速的网络之外，还能使全球网络的无缝连接成为可能。同时，5G无线通信的良好兼容性，使其能够在更多领域中获得应用。在未来一段时期，应加大对相关方面的研究力度，为5G的发展提供强有力的技术支撑。

参考文献：

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[2]张永刚.5G无线通信技术发展跟踪与相关应用分析[J].科学与财富，2016，8（4）：569.

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