广东省电信规划设计院有限公司 广东湛江
摘要：移动互联网和物联网的发展推动了移动通信技术的更新，当LTE系统不能完全满足新型移动通信业务的需求时，第五代移动通信网络的研究已经启动。文章分析了5G网络云架构、云服务对移动互联网的影响，分析了5G关键技术与移动互联网的关系，为进一步了解5G提供了帮助。
关键词：5G；移动互联网；云架构；云服务；关键技术
引言
从业务层面上看，移动互联网和物联网是未来移动通信发展的两大加速引擎，将会为5G提供广阔的前景，因为移动互联网发展带来的移动流量将会超千倍的增长，定将有力地推动移动通信技术和新兴产业的新一轮变革。随着移动互联网高速发展，各种手机应用层出不穷，网上购物，实时分享等生活方式已逐步走入千家万户，在移动互联网产业一片繁荣的背后，是用户对无线通信网络数据传输速率的高标准要求。用户的需求推动了新兴智能业务的发展，移动通信网络朝着提供高速化、智能化的方向不断发展。当前4G移动通信技术已得到广泛应用，但各国科学家未雨绸缪，目前已有大量公司和研究人员已着手研发速度更快、效率更高的5G移动通信网络。5G移动通信网络可以帮助用户尽快实现全球智能终端的普及，加速移动互联网的发展。
1、云架构和移动互联网
目前，在已达成基本共识的5G网络的总体愿景中，更高的数据流量和更快的用户体验速率、更多的海量终端设备连接数和更低的设备连接时延，尤其是运营商廉价的建设和运营成本与较高的业务应用能效等需求，直指5G的网络应优先采用先进的云技术。在已被国际电信联盟采纳并成为全球5G需求共识的《5G愿景与需求白皮书》中，由于5G 架构必须满足低成本和灵活性等基本需求，尤其是针对未来定制化的客户服务需求，云计算的分布式、虚拟化、负载均衡和热备份冗余等特性就具有很强的适用性。其实，运营商在4G系统中已经运用多种私有云来服务于企业。所以，云模式一定会成全5G系统的重要选择。
图1 中的5G网络架构由无线接入云、分布转发云和核心控制云组成，其中无线接入云支持接入控制和承载分离，支持接入资源的协同管理，满足未来如集中、分布、无线Mesh等多种部署场景，可实现基站或接入网元的即插即用等功能；分布转发云可将控制功能剥离，转发功能仅靠基站，可将不同业务能力与转发能力相融合；核心控制云可实现网络控制功能集中，各网元功能具备虚拟化、软件化和重构性等特点，支持第三方网络能力的开放。可以看出，随着云计算的引入，5G将会打破传统移动运营商独家建设、维护、优化和管理基础网络设施的模式，以低成本、高能效为基础的包容式大融合组网将是5G网络最亮丽的风景。当以5G网络为基础的移动互联网运营时，云计算支撑下的移动互联网，因其超大规模性、高度扩展性、高度融合性、高度可靠性，以及虚拟性、通用性、便捷性、时效性和廉价性等特点，不仅可以降低移动运营商的开发与运维成本，还能为客户提供适度拓展自身业务范围的机会，使智能终端真正做到连接海内外、掌控全世界。云计算支持下的5G网络应用，一定会大大提升移动互联网的应用性能。
2、云服务和移动互联网
从 5G网络的云架构来看，云计算支持下的5G网络系统将会是一个无所不包、无所不能、无所不有的大型容器和服务器，完全有能力为5G用户快速、廉价、方便地提供他们想要的任何形式的服务。可以说，5G系统中以“云”架构为基础的服务，实际上是一个“云”服务，而作为“云”中终端的用户智能设备，当然可以利用“云”中的计算和数据资源为自己申请到想要的任何“云”服务。可以预见，5G系统作为未来移动互联网的全业务支撑平台，因“云”服务中的丰富资源，不仅能增加未来移动互联网的访问量，加速移动互联网与云计算、大数据的优势结合，还将会全面拓展、丰富现有移动互联网中的服务内容，极大地提高移动互联网的质量、数量和效益。
在云服务中，不仅包含移动互联网、物联网、车联网和临时组网等传统网络服务业务，还将包含许多因5G网络而衍生出来的各种新型的网络服务行业。5G系统中的移动互联网用户，通过物联网可以在智能交通、环境保护、公共安全、政府工作、平安家居、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、食品溯源、情报搜集等于公于私的众多领域中享受服务；通过车联网可以获取有关汽车收集、处理、共享道路与车辆信息等服务，还可以通过人与车、车与车、车与控制中心的多边互动，实现轮子上的智能生活；通过临时租用网可以随时随地得到各种临时组建的诸如歌舞、体育、营销类的现场直播服务。
移动互联网以移动通信网为支撑平台，以互联网和其他网络提供的业务为内容，为移动用户提供无偿或低价的信息服务。这些丰富的内容在方便人们生产生活、活跃信息化市场的同时，也为人们以这些服务内容作为生产范本或衍生条件来创业、追求梦想奠定了广泛的基础。作为未来移动通信网络的最高技术代表，5G完全不同于 4G，是底层基础技术革命的移动通信系统，既影响移动互联网的网络支撑系统，还可为移动互联网增添更多更新，也是更有用的服务内容。所以，5G 带来的将不完全是网络速率的提高、网络带宽的增加，还会因其服务内容的丰富多彩，促使整个通信系统以及与通信系统相关的产业——移动互联网发生深刻的变化。
3、关键技术和移动互联网
5G应用首先面临的将会是容量不足、能耗居高和用户体验提升3个需要解决的主要问题，由此会促使移动通信在频谱利用、无线接入、无线传输、无线组网及业务与终端5个方面出现颠覆性技术，这些高新技术的应用又会对移动互联网产生革命性影响（见图2）。目前，围绕 5G 在容量、能耗和用户体验方面展开积极研发的关键技术主要有：无线接入方面的新型多址接入技术、频谱利用方面的毫米波技术、无线传输方面的大规模MIMO技术和同时频全双工技术、无线组网方面的超密集组网技术。可以预见，这些技术在解决无线资源容量不足、终端设备和网络设备耗能居高、提升用户体验等方面将会起到积极作用，会对移动互联网应用产生重大影响。
总而言之，这些面向5G无线信道接入方面的关键技术，是解决空中接口容量、带宽、速率等方面的重要技术，虽然这些技术是面向5G的，但同时也会对以5G网络为承载基础的未来移动互联网的应用产生重大影响，因为这些关键技术是每个移动用户通过5G方便快捷享用传统和非传统移动互联网服务的根本保证，也是促进未来移动互联网高速发展的主要动力。5G 与移动互联网将会成为相互促进、相互发展、不可分离的未来新生网络体系。
参考文献
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[3]姜逸文. 云计算与移动互联网的关系及其在移动互联网中的应用[J]. 中国新通信. 2014,9
[4]张弛. 5G 技术发展脉络分析[J]. 移动通信. 2015,9
论文作者:钟小敏
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
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