5G網絡簡介

　　5G時代

　　5G網絡作為第五代移動通信網絡，其峰值理論傳輸速度可達每秒數十Gb，這比4G網絡的傳輸速度快數百倍，整部超高畫質電影可在1秒之內下載完成。

　　隨著5G技術的誕生，用智能終端分享3D電影、游戲以及超高畫質(UHD)節(jié)目的時代已向我們走來。

　　5G網絡的主要目標是讓終端用戶始終處于聯(lián)網狀態(tài)。5G網絡將來支持的設備遠遠不止是智能手機——它還要支持智能手表、健身腕帶、智能家庭設備如鳥巢式室內恒溫器等。5G網絡是指下一代無線網絡。5G網絡將是4G網絡的真正升級版，它的基本要求并不同于今天的無線網絡。

　　未來5G網絡的傳輸速率可達10Gbps，這意味著手機用戶在不到一秒時間內即可完成一部高清電影的下載。

　　5G的技術原理

　　三星電子通過研究和試驗表明，在28GHz的超高頻段，以每秒1Gb以上的速度，成功實現(xiàn)了傳送距離在2Km范圍內的數據傳輸。此前，世界上沒有一個企業(yè)或機構開發(fā)出在6GHz以上的超高頻段實現(xiàn)每秒Gb級以上的數據傳輸技術，這是因為難以解決超高頻波長段帶來的數據損失大，傳送距離短等難題。

　　三星電子利用64個天線單元的自適應陣列傳輸技術，使電波的遠距離輸送成為可能，并能實時追蹤使用者終端的位置，實現(xiàn)數據的上下載交換。超高頻段數據傳輸技術的成功，不僅保證了更高的數據傳輸速度，也有效解決了目前移動通信波段資源幾近枯竭的問題。

　　行業(yè)背景

　　在通信行業(yè)，隨著移動技術的發(fā)展以及物聯(lián)網設備的接入，對于5G通信帶寬的需求呈現(xiàn)出爆炸式的增長。如圖1所示，與4G技術相比，5G數據傳輸的速率和網絡時延提高了10倍，而傳輸時間間隔(TTI)卻從1ms降到了0.2ms，網絡的容量和基站的密度也都大幅增加。這就要求5G的基站數據處理能力要大幅提高，對5G基站軟件處理的實時性提出了更為嚴苛的要求;同時伴隨著網絡功能虛擬化技術NFV的出現(xiàn)，5G基站的軟硬件結構和4G對比也需要重新構架。

　　5G基站技術演進趨勢

　　基于行業(yè)背景的介紹，5G基站出現(xiàn)了新的技術演進趨勢。首先，與傳統(tǒng)4G基站中L1、L2和L3層都放在靠近天線單元的RAN中處理的分布式方式相比，5G C-RAN對L1、L2和L3層的處理更加靠近Cloud端，更加集中。而且針對不同的應用需求，Cloud端與RAN端支持功能模塊結構的不同劃分的集中處理方式。如下圖所示，在5G C-RAN中，既要支持傳統(tǒng)4G基站的分布式處理方式，也要支持將所有功能模塊放在Cloud端的全集中式處理，還支持僅將PHY分布在RAN端而將其它模塊集中在Cloud，以及僅將PDCP集中在Cloud端處理而其它模塊分布在RAN端的半集中處理方式。

　　5G C-RAN不同集中式處理方式的功能結構劃分

　　正是因為5G中這種靈活多樣的集中式處理方式，就要求4G向5G技術演變的過程中基站的硬件和軟件結構更加靈活多變以滿足不同業(yè)務場景的需求，如下圖所示。

　　4G向5G基站技術演變結構圖

　　其次，隨著網絡虛擬化技術NFV的出現(xiàn)，5G基站也在朝著虛擬化的方向演進, 如下圖所示。虛擬化的優(yōu)勢在于，分布在天線端的BBU可以被虛擬化為資源池,由Cloud端統(tǒng)一進行管理和調度，從而優(yōu)化資源的配置和使用。

　　5G基站技術向虛擬化演變結構圖