探究5G网络新技术及核心网架构

沈旗旗

（天津市邮电设计院有限责任公司，天津 300040）

随着计算机技术、互联网技术的不断发展，在信息时代的当下，5G网络技术进步飞速，并且在部分领域开始代替4G网络改变人们的通信方式。为了深入了解5G网络技术并为其进一步发展提供可参考依据，不断总结、探究技术原理、要点，并在现状发展基础上提出未来发展的新思路，对于技术的创新、完善以及应用普及都至关重要。

1 5G网络新技术的基本介绍

5G网络技术又称第5代移动通信系统，是基于4G网络通信技术的延伸发展成果。目前，我国5G网络技术应用主要集中在载波聚台的大宽带应用技术、演进型空口在保证兼容性前提下的技术应用以及充分解决连入网的主要面临业务体验需求三方面。其中，载波聚台的大宽带应用技术即3DMIMO技术。3DMIMO技术不仅能实现以LTE系统为桥梁的空口端的演进任务，在此基础上也能为用户提供更高体验感的服务。与此同时，该项技术应用能在低频段的条件下依然维持大宽带原本应该产生的服务效果。而这种服务效果的实现通常依赖于NB-IoT技术，即目前被多个领域公认的唯一能满足5G网络技术服务需求的技术类型。另外，在已连接至高功耗要求数量级别的端口情况下，该项技术有助于促进低成本高网速的实现，符合信息时代的通信需求。其次，演进型空口在保证兼容性前提下的技术由于当下的频率部署还无法实现这类功能，在操作上还需要进行接入端的重新安装，并在此基础上接入端口，方可充分利用现有频率实现5G信号的多接口接入功能，从而达成各类通讯设备的相互连接与通信。可见，该项技术对各个接口的兼容性提出了很高的要求。另外，现阶段5G网络技术的应用研究还集中在以用户类型为中心的服务个性化、精细化管理，从最根本的层面入手提高通信服务的质量。

2 5G网络技术的核心网架构的主要内容

2.1 扁平化 IP 网络

随着5G网络技术的完善，其核心架构的科学性、严密性也越来越强。在5G网络技术的核心网架构中，扁平化IP架构作为其中一项核心技术，其主要以分布云为基础，实现传递信息、网络功能虚拟化的功能，与此同时，扁平化IP架构还包含了分布式软件架构、逻辑GW等重要内容，在这些技术基础上完成把垂直的网络架构演进为分布式的水平网络架构的任务。另外5G网络技术中的扁平化IP架构还有助于降低运营商的运营成本，并且大幅提高了运营商的服务性能，对其综合竞争力的提升具有积极影响。

2.2 纳米核心网技术

纳米核心网技术是5G网络技术的又一项核心技术，主要包括纳米技术、云计算服务、全IP网络融合等技术内容。首先，从其中的纳米技术方面看，该技术主要指利用纳米科学进行控制方面的操作，具体可达到0.1～100 nm的精度水平，在技术竞争力上十分突出。一般来说，在5G网络技术中，若各类移动终端接受了纳米芯片的置入设置，则其感应能力、计算能力以及通信质量等性能都将显著提升。

另一方面，从云计算服务上看，5G网络技术作为以云计算为基础的异构网络，其在引入无线新技术的基础上，同事也能达成对现存制式的接入控制效果。可见，为了实现5G网络技术的这种效果，在建构过程中需要充分利用新的控制机制进行各类制式、频段以及小区等无线资源的调节，从而达到在各类场景中大幅提高用户数据接入水平的目的。此外，在优化5G网络技术的过程中，还可以无线资源管理和调度功能云化为基础，将其依据具体需求进行资源划分和管理，并通过云端将无线接入和移动节点虚拟化，通过将智能内容传送网络SDN（如DASH、LBS）为依托，大幅降低建设成本与管理成本，从而提高5G网络技术的运营有效性。最后，从全IP网络技术方面方面看，一直以来，扁平化的IP结构都是通信网络结构中的重中之重，近年来，随着通信技术的进步，全IP网络技术得到研发和推广，最早由3GPP 在R4 版本中提出，该项技术也将用于5G网络技术的进一步优化上。

2.3 多路径管理和统一鉴权

多路径管理和统一鉴权是核心网的典型架构，该架构还具有以下几个特点：（1）采用聚合的接入方式，集成多种接入技术（Wi-Fi、蓝牙、WCDMA、LTE、5G）以提供统一的通信解决方案；缩短动态响应时间以确保高质量的用户体验；（2）通过虚拟的应用模式，将控制层从数据层分离；（3）采用简单的层次结构实现完全分布式网络架构，以获得高效的无线资源管理及GW-GW 之间的无缝切换；

3 结束语

综上所述，5G网络技术凭借其更高的性能融了了各类先进的无线通信技术，在解决频率许可以及频谱管理等在内的问题上提出了较好的建议和方案，并且有助于促进运营商包括研发、投入、经济收益上的优化。与此同时，5G网络技术还进一步提高了用户的安全私密性，因此具有极大的竞争优势。