5G网络简介及5G基站技术演进趋势

5G网络简介

5G时代

5G网络作为第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，这比4G网络的传输速度快数百倍，整部超高画质电影可在1秒之内下载完成。

随着5G技术的诞生，用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质（UHD）节目的时代已向我们走来。

5G网络的主要目标是让终端用户始终处于联网状态。5G网络将来支持的设备远远不止是智能手机——它还要支持智能手表、健身腕带、智能家庭设备如鸟巢式室内恒温器等。5G网络是指下一代无线网络。5G网络将是4G网络的真正升级版，它的基本要求并不同于今天的无线网络。

未来5G网络的传输速率可达10Gbps，这意味着手机用户在不到一秒时间内即可完成一部高清电影的下载。

5G的技术原理

三星电子通过研究和试验表明，在28GHz的超高频段，以每秒1Gb以上的速度，成功实现了传送距离在2Km范围内的数据传输。此前，世界上没有一个企业或机构开发出在6GHz以上的超高频段实现每秒Gb级以上的数据传输技术，这是因为难以解决超高频波长段带来的数据损失大，传送距离短等难题。

三星电子利用64个天线单元的自适应阵列传输技术，使电波的远距离输送成为可能，并能实时追踪使用者终端的位置，实现数据的上下载交换。超高频段数据传输技术的成功，不仅保证了更高的数据传输速度，也有效解决了目前移动通信波段资源几近枯竭的问题。

行业背景

在通信行业，随着移动技术的发展以及物联网设备的接入，对于5G通信带宽的需求呈现出爆炸式的增长。如图1所示，与4G技术相比，5G数据传输的速率和网络时延提高了10倍，而传输时间间隔（TTI）却从1ms降到了0.2ms，网络的容量和基站的密度也都大幅增加。这就要求5G的基站数据处理能力要大幅提高，对5G基站软件处理的实时性提出了更为严苛的要求；同时伴随着网络功能虚拟化技术NFV的出现，5G基站的软硬件结构和4G对比也需要重新构架。

5G基站技术演进趋势

基于行业背景的介绍，5G基站出现了新的技术演进趋势。首先，与传统4G基站中L1、L2和L3层都放在靠近天线单元的RAN中处理的分布式方式相比，5G C-RAN对L1、L2和L3层的处理更加靠近Cloud端，更加集中。而且针对不同的应用需求，Cloud端与RAN端支持功能模块结构的不同划分的集中处理方式。如下图所示，在5G C-RAN中，既要支持传统4G基站的分布式处理方式，也要支持将所有功能模块放在Cloud端的全集中式处理，还支持仅将PHY分布在RAN端而将其它模块集中在Cloud，以及仅将PDCP集中在Cloud端处理而其它模块分布在RAN端的半集中处理方式。

5G C-RAN不同集中式处理方式的功能结构划分

正是因为5G中这种灵活多样的集中式处理方式，就要求4G向5G技术演变的过程中基站的硬件和软件结构更加灵活多变以满足不同业务场景的需求，如下图所示。

4G向5G基站技术演变结构图

其次5g网络技术，随着网络虚拟化技术NFV的出现，5G基站也在朝着虚拟化的方向演进, 如下图所示。虚拟化的优势在于，分布在天线端的BBU可以被虚拟化为资源池,由Cloud端统一进行管理和调度，从而优化资源的配置和使用。

5G基站技术向虚拟化演变结构图

（编辑：财气旺网 - 财气网）

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