5G的复杂程度超出你的想象

2017-06-12 01:16

未来5G网络正朝着多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。随着各种智能终端的普及，面向2020年及以后，移动数据流量将呈现爆炸式增长。未来对于5G通信技术的要求也会越来越高。对比1G/2G/3G/4G网络，开发了一些5G网络必有的通信技术。比如超密集异构网络。

在未来5G网络中，减小小区半径，增加低功率节点数量，是保证未来5G网络支持1 000倍流量增长的核心技术之一，这就形成了超密集异构网络。未来，超密集异构网络将会成为5G网络提高数据流量的关键技术。

一个网络体系结构（Network Architecture）是用来定义计算机设备和其他设备如何连接在一起以形成一个允许用户共享信息和资源的通信系统。提供了设计与其他厂商产品具有协作能力的软件和硬件的途径。通信是任何网络体系结构的基本目标。在任何情况下，协议都是定义通信如何在不同操作的级别发生的一组规则和过程。一些层定义物理连接，向上是一些关于在系统之间建立连接和进行通信的协议，再向上就是定义应用如何访问低层的网络通信功能，以及如何连接到这个网络的其它应用。5G通信技术连接了共享的通信资源。

未来无线网络将部署超过现有站点10倍以上的各种无线节点，在宏站覆盖区内，站点间距离将保持10 m以内，并且支持在每1 km2范围内为25 000个用户提供服务。同时也可能出现活跃用户数和站点数的比例达到1∶1的现象，即用户与服务节点一一对应。密集部署的网络拉近了终端与节点间的距离，使得网络的功率和频谱效率大幅度提高，同时也扩大了网络覆盖范围，扩展了系统容量，并且增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性。虽然超密集异构网络架构在5G中有很大的发展前景，但是节点间距离的减少，越发密集的网络部署将使得网络拓扑更加复杂，从而容易出现与现有移动通信系统不兼容的问题。

在5G移动通信网络中，干扰是一个必须解决的问题。网络中的干扰主要有：同频干扰、共享频谱资源干扰、不同覆盖层次间的干扰等。现有通信系统的干扰协调算法只能解决单个干扰源问题，而在5G网络中，相邻节点的传输损耗一般差别不大，这将导致多个干扰源强度相近，进一步恶化网络性能，使得现有协调算法难以应对。

QoS（Quality of Service，服务质量）是一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力,是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。5G通信技术的发展中，由于业务和用户对QoS需求的差异性很大，5G网络需要采用一些列措施来保障系统性能。一般在正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统，并不需要QoS，但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时，QoS能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。

在QoS的保证下，5G通信技术准确有效地感知相邻节点是实现大规模节点协作的前提条件。在超密集网络中，密集地部署使得小区边界数量剧增，加之形状的不规则，导致频繁复杂的切换。为了满足移动性需求，势必出现新的切换算法；另外，网络动态部署技术也将会成为研究的重点。由于用户部署的大量节点的开启和关闭具有突发性和随机性，使得网络拓扑和干扰具有大范围动态变化特性；而各小站中较少的服务用户数也容易导致业务的空间和时间分布出现剧烈的动态变化。

比之以往，5G通信技术的体验会更完美，所以需要的网络完善内容也将会更复杂，而这也仅仅只是第五代通信技术的一个小环节。