5G移動網絡關鍵通信技術演進

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摘要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，移動通信技術呈現出快速的發(fā)展趨勢，而5g移動通信技術可以說是當前最為先進的技術，在很大程度上滿足了通信行業(yè)的進一步高效發(fā)展，也極大地促使人類生活生產方式發(fā)生巨大改變。本次研究主要對5G移動網絡的特點以及寬帶關鍵通信演進的模式進行了分析。

關鍵詞：5G移動網絡；關鍵通信技術；網絡切片技術；演進分析

在社會不斷發(fā)展下，專業(yè)無線通信發(fā)生了巨大改變，從以往的模擬轉變到數字技術，經過不斷變革后，其網絡突顯出了一定的安全性和穩(wěn)定性，同時極大地提升了可靠性，促使網絡功能方面更加多樣化。在移動寬帶不斷發(fā)展下，人們會充分應用數據，使得數據可以真正發(fā)揮出作用，促使關鍵通信行業(yè)用戶的需求不斷增多，數據和信息量也會逐漸增多，這便進一步推進了窄帶向寬帶專業(yè)通信的發(fā)展。

15G移動網絡的特點

5G移動網絡與4G移動網絡相比，其最為明顯的特點就是提升了傳輸速度功耗，也極大地減少了時間延長的情況，而將移動互聯網融合到智能互聯網中，5G移動網絡具備的業(yè)務功能也在不斷豐富和多樣化[1]。5G移動網絡具體應用場景主要分為三大類，分別為：（1）“eMBB”，即增強型移動寬帶，eMBB主要應用到3D或者超高清視頻這一類需要大流量移動寬帶業(yè)務中；（2）“mMTC”，即大規(guī)模機器類通信，所以mMTC通常情況下主要應用到大規(guī)模物聯網業(yè)務中；（3）“URLLC”，即超高可靠與低延遲通信，目前URLLC適用于高可靠連接、需要低時延的業(yè)務中，比如工業(yè)自動化、無人駕駛等。5G移動網絡可以有效運用網絡切片技術，結合應用的特點，并滿足應用的需求，在此基礎上實現了對網絡的分流管理，所以可以在不同場景中實現較好的應用。在網絡切片技術的應用下，可以實現對運營商的物理網絡的劃分，將存在的物理網絡分解為多個虛擬網絡，而后在根據服務需求的不同將對每個虛擬網絡進行劃分，比如對時延的需求，對帶寬的需求以及在安全性、可靠性等方面的需求，最終可以其利用到不同的應用場景中，形成了自己的運作模式。因此，5G移動網絡的網絡切片技術的應用，進一步促進了關鍵通信技術的演進，使得不同的運營商網絡能夠結合用戶組織和應用場景不同情況，全面提升服務質量，為用戶提供更有保障的服務，成為關鍵通信中真正的專用網絡[2]。

2寬帶關鍵通信演進的模式分析

在寬帶關鍵通信演進的模式中，少部國家會選用獨立建網模式建設寬帶專網，而結合公網模式則是大多數國家的首選。

2.1獨立建網模式

對于關鍵通信運營商或者用戶，在建設寬帶專網時多數會采用獨立建網模式。但建設基礎是要建立一個獨立的專用通信網絡[3]。在獨立建網模式的網絡架構中，其中“AS”代表應用服務單元，AS主要作用是提供關鍵通信服務；“HSS”為歸屬簽約用戶服務器，其主要作用是存儲用戶簽約信息的相關數據；“MME”為移動管理設備，其負責信令處理；“S/P-GW”為服務/分組數據網關，主要職責傳輸業(yè)務面數據，并與外部網絡接口；“eNB”為LTE無線基站，提供寬帶無線接入網絡。寬帶核心網主要是由MME和S/P-GW所構成。在AS、HSS、MME、S/P-GW、eNB[4]這些網元的共同組合下構建了獨立建網模式。在獨立建網模式網絡架構中，所以的網元都需要關鍵通信運營商或用戶自行建立，此種方式不僅需要較高的網絡建設成本，并且在建設過程中需要較長的周期。在網絡覆蓋范圍方面，若想將寬帶專網的網絡覆蓋范圍達到與窄帶專網一樣的情況，那么在建立寬帶專網過程中，無論是基站數量、建設周期還是建設成本，都需要遠遠高于窄帶專網。如果想要用5G完全覆蓋4G的區(qū)域，則需要高于4G移動網絡基站數量幾倍的5G基站，同樣地，如果想要在配備相應的維護設備，也需要在數量上不斷增加，這就會導致組網后的維護成本也會嚴重增加?？偟膩碚f，搭建寬帶專網，無論是在建設初期還是在后期維護，所需成本都要高出現有窄帶專網的建設和維護成本[5]。

2.2結合公網模式

結合公網模式是公眾移動通信網絡承載關鍵通信業(yè)務。長與公網結合的程度判斷，結合公網模式可分為：（MVNO）虛擬運營商、VPN/VPDN聯網以及共享運營商無線接入三種模式。（1）VPN/VPDN聯網模式在VPN/VPDN聯網模式中，關鍵通信服務提供商與運營商只負責關鍵通信的應用服務單元（AS）即可，而對于其他的寬帶關鍵通信網絡網元，如HSS/MME/eNB等網元，則可以通過一家或者多家移動運營商來實現[6]。借助應用服務單元（AS），與運營商的VPN/VPDN進行連接，以此來為專業(yè)用戶提供關鍵通信服務。此外，AS還可以與現有的窄帶專網進行互相連接，構建成統(tǒng)一的寬窄帶融合的專業(yè)通信網。VPN/VPDN聯網模式的應用，可以充分利用關鍵通信服務商自帶的窄帶專網具備的穩(wěn)定性、可靠性，與此同時，也可以通過移動運營商寬帶移動網絡具備的高帶寬以及全覆蓋優(yōu)點，實現更好又全面的融合通信服務。（2）虛擬運營商（MVNO）模式關鍵通信服務提供商與運營商，可以通過多家運營商的寬帶網絡的無線功能實現網絡的接入，而后對應用服務單元（AS）、歸屬簽約用戶服務器（HSS）、分組數據網關（P-GW）進行部署及即可，在此基礎上利用運營商開放的接口，將移動運營商的寬帶網絡接入其中，行成組網。虛擬運營商（MVNO）模式的應用，可以在很大程度上降低網絡部署成本輸出，縮短建設周期，同時還可以將多家運營商的網絡覆蓋優(yōu)勢利用到實際建設過程中，為用戶提供更加精準的安全通信服務。此外，在5G移動網絡中，同樣可以實現利用網絡切片技術為特定場景應用提供關鍵通信服務的目標。（3）共享運營商無線接入模式關鍵通信服務提供商與運營商獨立建設寬帶核心網絡和部分基站，其中包括AS、HSS、MME、S/P-GW網元，進而提供關鍵通信服務，而后利用運營商開放的接口，構建組網。在共享運營商無線接入模式中，是基于寬帶網絡建設而成，所以成本高、建設周期長，關鍵通信服務商可以在專用寬帶頻率資源范圍內，可以分別在熱點地區(qū)以及非熱點地區(qū)單獨建立無線接入基站以及網絡覆蓋，從而建構出完整的寬帶覆蓋網絡。

3結語

綜上所述，在5G移動網絡的建設過程中，在寬窄帶不斷融合、過渡的趨勢下，充分利用寬帶以及窄帶關鍵通信技術的優(yōu)勢，在現有網絡投資基礎上，可以較好規(guī)劃措施方法，有效控制存在的風險，在操作方面突顯了巨大優(yōu)勢?？梢?，本文對5G網絡中關鍵通信網絡演進研究，具有十分重要的意義。

參考文獻：

[1]王貝.5G移動網絡中關鍵通信技術的演進[J].移動通信，2020，44（03）：122-126+131.

[2]安清普.5G移動通信網絡關鍵技術研究[J].中國新通信，2020，22（04）：111-112.

[3]鄧紅紅.5G移動通信網絡關鍵技術及分[J].數字通信世界，2020，4（02）：134-135.

[4]王文棟.5G移動通信網絡技術實現探討[J].通信電源技術，2020，37（01）：281-282.

[5]楊涌.5G移動通信網絡關鍵技術及分析[J].中國新通信，2020，22（01）：110-111.

[6]黎麗.5G移動通信網絡關鍵技術[J].中國新通信，2020，22（01）：117+118+120.

作者：婁勇 單位：陜西機電職業(yè)技術學院電子工程學院