摘要：对5G移动通信技术进行研究，将成为各大设备运营商的重点关注内容。与此同时，我国为了加快5G网络的研究速度，开始将我国一些重要的专项科技课题向5G网络研究考靠拢，相信在不久的将来，在工业、交通以及医疗卫生事业之中将会看到5G网络技术的巨大作用。另外，5G技术能够促进我国经济的发展。
关键词：5G网络；移动通信；核心技术
1、5G移动通信技术的优势
1.1资源传输速度快
5G的移动通信技术在大规模MIMO技术和超密集网络技术的发展中更具发展前景，能将网络传输中的能量和传输效率进行合理统筹。高效地实施5G移动通信技术，能提升传输距离和传输能力，避免因信号干扰造成的网络信息获取能力降低甚至无网络，提高用户体验。
1.2耗能和成本低
5G移动通信技术正向着软配置发展，通过流量监控把控网络资源，提升网络资源的使用效率，降低整体耗能和成本。
1.3灵活性强，设计理念先进
5G移动通信中技术具有十分强大的自我调节能力和自我治愈能力。实施中，由于5G移动通信中技术具有十分强大的灵活性，使其在多个领域都具有发展前景。做好5G移动通信技术的多范围实施，可在室内、室外及更广阔的空间进行网络布局，以提升业务量。同时，5G移动通信技术先进的设计理念，保证了传统移动通信网络的现代化。
2、5G核心网的关键技术
2.1服务化架构
在SBA服务架构下的5G网络与4G网络，从功能层面上看，5G移动通信网络重新规划了功能，并做出了相应的调整，进而优化通信功能，增强合理化。SBA服务架构有四大优点，一是具有便捷性，主要体现在网络的部署、维护与升级三个方面；二是具有较强的扩展性，无需再引进新接口；三是具有灵活性；能够以模块化的方式将网络功能进行组合，进而与网络切片的灵活组网需要相一致；四是具有开放性，新接口能够为运营商提供便利，又能够以新的形式满足第三方业务的调用功能。与4G移动网路相比，5G拥有网元设计，传统的2/3/4G网络使用的网络架构为点对点的方式，具体来讲，就是要先对两个网元间接口进行提前定义域配置，并且被定义的接口只可用在特定网元中，灵活性较差，但5G网络能够使每个网元之间进行相互联系，可以按照实际需求进行灵活的连接。
2.2控制与转发分离
5G核心网采用了控制平面与用户平面完全分离的架构。目前运营商的4GEPC核心网的网关采用S-GW与P-GW合设的设备，S-GW/P-GW一般集中部署在省会不同局址的机房，形成ServingArea覆盖全省的业务。用户终端发起移动互联网业务后，通过eNodeB接入到运营商的IP承载网，业务流量在省会汇聚后接入到S-GW/P-GW中，再由其转出移动网，实现用户访问互联网业务。而5G核心网采用控制平面与用户平面完全分离的架构，这种架构的优势是控制平面功能模块可以集中部署在省会或区域中心的云平台上，对转发平面的资源进行调度；用户平面网络功能模块则可以根据需要采用集中方式或者分布式方式灵活进行部署。当用户平面功能下沉到边缘数据中心（边缘DC）时，可实现本地流量分流，并降低端到端时延。
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2.3网络功能虚拟化（NFV）及网络切片
网络切片是5G网络的重要使能技术，实现了基于业务场景按需来定制网络，不同的网络切片之间可共享资源也可以相互隔离。网络切片是端到端的逻辑子网，涉及核心网络（控制平面和用户平面）、无线接入网、IP承载网和传送网，需要多领域的协同配合。目前来看，核心网切片的标准相对进展更快，5G核心网网络和终端支持切片的功能、流程基本完成，但是切片管理还不完善。无线网切片由于具有一定的技术难度，业界还在进行技术和方案研究。承载网切片目前相对独立发展，缺乏与移动网跨专业间的联动/打通。5G切片的定制和自动化部署是通过切片管理来完成的。网络切片管理架构包括通信业务管理、网络切片管理、网络切片子网管理。其中通信业务管理功能（CSMF）实现业务需求到网络切片需求的映射；网络切片管理功能（NSMF）实现切片的编排管理，并将整个网络切片的SLA分解为不同切片子网（如核心网切片子网、无线网切片子网和承载网切片子网）的SLA；网络切片子网管理功能（NSSMF）实现将SLA映射为网络服务实例和配置要求，并将指令下达给MANO，通过MANO进行网络资源编排。对于承载网络的资源调度，将通过与承载网络管理系统的协同来实现。可以看出，切片是在NFV/SDN之上的一种业务，其运维难易程度与NFV/SDN技术的成熟度是相关的，因此需要尽快促进NFV/SDN技术的落地和运营。鉴于5G网络端到端的切片还不成熟，当前需要加强网络切片的设计、编排以及管理方面的研究，例如网络切片管理/网络切片子网管理与MANO的相互协同、切片管理与OSS/BSS的融合、切片的跨专业（核心网、无线、承载）协同。由于任何UE都需要在网络切片框架下使用5G网络，在初期可以先提供简单的eMBB核心网切片，掌握5G网络的基本运营能力，然后再逐步细分切片，面向垂直市场打造行业切片，提供差异化的网络服务，充分挖掘切片的商业价值。
2.4移动边缘计算
MEC将计算存储能力与业务服务能力下移到网络边缘，使业务应用和网络服务可以在本地近距离进行分布式部署，提供IT服务环境和云计算能力，降低网络时延，节省网络带宽，用以满足5G各种应用场景的业务需求。由于MEC距离用户很近，使得用户请求的网络时延非常小，降低了核心网和传输网发生的网络拥塞。位于网络边缘的MEC可以实时获取用户接入的基站信息、基站可用带宽、以及用户位置相关信息，可以实现为用户智能选择网络切片，为基于位置的用户应用提供个性化部署，大大改善用户对服务质量的体验。移动边缘计算的特征可以归纳为本地性、低时延、高带宽、位置感知几个方面。移动边缘计算可以将智能计算存储能力从云端延伸到物联网络边缘，在网络边缘进行数据分析处理，实现物联网传感器的交互控制，降低传输时延，减轻云端压力，提高数据处理时效性。在大数据时代，海量的信息可以通过移动边缘计算进行初步筛选后再上传到云端，以免云端收到大量无效数据，降低处理和分析效率。在5G网络中，控制面和用户面分离促进了移动边缘计算的发展，用户面下沉到移动接入网边缘，用户数据处理更加有效、时延更短，用户体验得到极大提升。移动边缘计算应用场景非常丰富，比如高带宽低时延高清视频、车联网自动驾驶、增强现实等应用场景。
3、结语
综上所述，随着科技的不断发展，5G移动通信技术应运而生，5G时代的到来，会使用户接受到更高质量的网络服务，并且网络速度会提升，用户不会因网络问题而享受不到网络服务。相信在未来，5G移动通信技术必将推动信息化时代更好的发展。
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论文作者:姚永波,张振杰,焦小龙,童欣宇,李欢
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/20
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