2016年-数据局_中国信息通信研究院：5G网络技术架构白皮书_25页_3mb

5G网络技术架构总结

核心内容概述

5G网络技术架构是面向2020年及未来移动通信发展的核心支撑体系，旨在满足超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性的需求，为用户提供极致的业务体验，同时推动网络智能化、灵活化和开放化发展。5G网络架构通过引入新型基础设施平台、分层逻辑架构和关键技术手段，实现对多种接入场景的支持，并有效应对当前网络在能力、运营和演进方面的挑战。

主要观点与关键信息

1. 网络挑战与发展趋势

网络面临的挑战

• 关键能力指标：现有网络架构难以满足100Mbps-1Gbps的用户体验速率、热点区域数十Tbps/km²的流量密度、百万连接/km²的连接数密度以及低时延高可靠通信的需求。
• 网络运营能力：当前网络缺乏对用户和业务的感知能力，无法实现精细化管理和自动化运维。
• 网络演进要求：多接入技术的融合、信令流程复杂、接口众多，导致网络协同控制能力不足，网络架构需进一步优化。

5G网络发展趋势

• 网络性能更优质：提供超高接入速率、超低时延、超高可靠性，提升能效和比特成本。
• 网络功能更灵活：支持多样化的业务场景，实现按需组网和网络功能模块化。
• 网络运营更智能：通过智能感知、数据分析与决策，实现资源动态伸缩和自动化运维。
• 网络生态更友好：构建开放平台，支持第三方应用接入，提升服务价值。

2. 5G网络总体设计

5G网络设计原则

• 通过基础设施平台和网络架构的协同创新，实现网络变革。
• 引入NFV和SDN技术，构建基于通用硬件的新型基础设施平台。

5G网络逻辑架构

• 接入平面：支持多种无线接入技术，具备灵活的资源调度与共享能力，实现基站间协同和动态组网。
• 控制平面：集中控制功能，按需编排网络功能模块，实现灵活的策略控制和资源调度。
• 转发平面：网关功能下沉，支持分布式部署和边缘计算，提升数据转发效率。

网络部署与业务视图

• 5G网络部署分为边缘接入网、城域汇聚网和骨干网，支持按需组网和网络分片。
• 网络分片技术用于构建隔离的逻辑网络实例，满足不同业务场景的差异化需求。

3. 5G网络功能特性

• 接入平面：支持无线MESH、动态自组织网络、多RAT融合，提升网络灵活性和效率。
• 控制平面：实现控制功能集中、按需编排、网络能力开放。
• 转发平面：支持分布式网关、移动边缘计算，提升数据传输效率和用户体验。

4. 关键技术

• 网关控制转发分离：基于SDN理念，实现控制面集中、转发面分布，提升网络灵活性与效率。
• 控制功能重构：模块化控制面功能，支持不同场景下的灵活组合与优化。
• 新型连接管理和移动性管理：根据终端属性、业务特征和网络状况，实现智能移动性管理。
• 移动边缘内容与计算（MECC）：将内容与计算能力下沉至靠近用户的网络节点，降低时延，提升用户体验。
• 按需组网：通过网络切片技术实现对不同业务场景的资源定制与隔离。
• 无线资源调度与共享：实现分簇化集中控制、资源虚拟化和频谱共享，提升资源利用率与网络性能。
• 用户和业务感知与处理：通过收集和分析用户与业务信息，实现资源的智能调配与优化。
• 定制化部署和服务：支持软件定义协议栈和拓扑，实现差异化服务与灵活网络配置。
• 网络能力开放：通过能力层封装和开放API，实现与第三方应用的友好交互与生态构建。

5. 总结与展望

5G网络将通过架构创新，构建优质、灵活、智能和友好的综合服务平台，满足未来移动互联网和物联网的多样化需求。其发展将基于IT与CT的深度融合，推动基础设施平台和网络架构的全面革新。5G网络将逐步从局部优化演进为全网变革，促进全球统一标准制定与产业生态构建。

6. 主要贡献单位

• 中国信息通信研究院
• 中国移动（China Mobile）
• 中国电信（CHINA TELECOM）
• 中国联通（Chinaunicom）
• 华为（HUWEI）
• 大唐电信科技产业集团
• Alcatel-Lucent

附注

• 本文档涵盖5G网络的技术架构、功能特性、发展趋势和关键技术，强调了网络虚拟化、控制转发分离、按需组网、MECC等核心技术在5G发展中的重要性。
• 文档还提到网络能力开放的重要性，以及其在推动5G生态建设中的作用。