面向未來的5G移動(dòng)通信核心網(wǎng)探討

張帆

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面向未來的5G移動(dòng)通信核心網(wǎng)探討

張帆

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司四川分公司，四川 成都 610045

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，移動(dòng)通信進(jìn)入人們的生活中，且重要性越來越高，預(yù)計(jì)到2020年之后將會(huì)有新一代的移動(dòng)通訊系統(tǒng)，也就是5G。在此介紹了核心網(wǎng)的主要參數(shù)，并就5G的發(fā)展趨勢(shì)、核心技術(shù)做了簡(jiǎn)要的分析、探討，旨在對(duì)未來5G的發(fā)展提供一些參考。

核心網(wǎng)；5G；關(guān)鍵技術(shù)

1 移動(dòng)通信核心網(wǎng)概述

核心網(wǎng)的名字從人工通信時(shí)代就已經(jīng)流傳下來了，從模擬通信時(shí)代發(fā)展到數(shù)字通信（2G、3G、4G）時(shí)代，其核心技術(shù)也不斷的發(fā)展，由最初的只提供語音和短信服務(wù)的電路交換系統(tǒng)向性能高、穩(wěn)定性強(qiáng)并與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的多樣化、多媒體業(yè)務(wù)的方向發(fā)展。核心網(wǎng)的作用：用戶數(shù)據(jù)管理、鑒權(quán)；用戶的移動(dòng)性管理；用戶行為（語音、數(shù)據(jù)）的控制和承載接續(xù)；控制管理無線子系統(tǒng)；基本業(yè)務(wù)提供；提供計(jì)費(fèi)和網(wǎng)管的原始數(shù)據(jù)。核心網(wǎng)的組成部分有電路域（控制、承載、業(yè)務(wù)合一），分組域（接入網(wǎng)），信令網(wǎng)（支撐網(wǎng)），HLR（用戶數(shù)據(jù)庫(kù)），智能網(wǎng)，彩鈴，短信平臺(tái)等（電路域業(yè)務(wù)合一）。

核心網(wǎng)網(wǎng)元包括MSC、HLR。MSC是移動(dòng)交換中心；HLR是用戶歸屬位置寄存器。按照功能來劃分，MSC可以劃分為 VMSC（端局）、GMSC（關(guān)口局）、TMSC（長(zhǎng)途局）幾個(gè)部分[1]。MSC控制BSC的所有業(yè)務(wù)，參與著網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的全部功能，是移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心。是對(duì)覆蓋區(qū)控制臺(tái)進(jìn)行控制以及協(xié)助完成話路交換。MSC和HLR都包含兩部分：硬件部分和軟件部分。

表1 5G幾種關(guān)鍵的無線技術(shù)

2 5G概述

目前，學(xué)者和相關(guān)技術(shù)人員對(duì)5G的研究越來越多，在未來，大部分業(yè)務(wù)都會(huì)以無線方式通過互聯(lián)網(wǎng)來傳遞，所以，大規(guī)模的云計(jì)算對(duì)于通信的存儲(chǔ)、傳輸要求越來越高。5G應(yīng)該到達(dá)的首要目標(biāo)：在性能方面包括：①用戶體驗(yàn)速率；②連接數(shù)密度；③端到端時(shí)延；④流量密度；⑤移動(dòng)性；⑥用戶峰值速率。效率方面包括：①頻譜利用；②能源效率；③成本效率。5G分為以下5個(gè)不同的應(yīng)用場(chǎng)景：①超高速場(chǎng)景；②實(shí)時(shí)最佳體驗(yàn)；③支持大量人群；④實(shí)時(shí)進(jìn)行物物通信；⑤可靠實(shí)時(shí)連接。

3 5G關(guān)鍵無線技術(shù)

5G在技術(shù)方面的更新主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）無線技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)更新表現(xiàn)在：大規(guī)模天線陣列；超密集組網(wǎng)；新型多址；全頻譜接入等技術(shù)。幾種關(guān)鍵的無線技術(shù)如表1所示。

（2）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域：SDN和NFV兩種新型網(wǎng)絡(luò)。SDN指基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)，是對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的一次革命。NFV指網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，將傳輸網(wǎng)絡(luò)中的控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面相分離。這兩種新型技術(shù)被廣泛認(rèn)知。

（3）未來的5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)將更加靈活、智能、高效，包括以下三個(gè)域：

圖1 5G網(wǎng)絡(luò)的三種域

4 結(jié)語

面向未來移動(dòng)通信的5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)無線技術(shù)和核心網(wǎng)都提出了很高的要求，5G網(wǎng)絡(luò)將支持更多的用戶、速度更加快、時(shí)延更加短暫。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展越來越快，相信在2020年之前就能到達(dá)預(yù)期的要求。隨著互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)等的不斷發(fā)展，5G將會(huì)成為移動(dòng)通信領(lǐng)域的主流，給人們的生活帶來更多的便利，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。

[1]饒高鋼.移動(dòng)通信核心網(wǎng)運(yùn)行狀況的評(píng)估[J].移動(dòng)通信，2005（12）：66-69.

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