2015年-中国信通院_5G网络技术架构白皮书2015年_25页_3mb

报告摘要

5G网络技术架构总结

核心内容概述

5G网络技术架构是为满足未来移动互联网和物联网业务需求而设计的新型网络体系，其核心目标是实现超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性以及低时延高可靠性的网络性能。通过引入新型网络架构、关键技术及基础设施平台，5G网络将实现更优质的用户体验、更灵活的网络部署、更智能的运营能力以及更友好的生态支持。

主要观点

1. 网络挑战与发展趋势

网络挑战：
- 关键能力指标不足：现有网络架构难以满足100Mbps-1Gbps的体验速率、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的需求。
- 网络运营能力不足：缺乏对用户和业务的感知能力，数据转发模式单一，无法实现资源优化和自动化运维。
- 网络协同能力有限：多接入技术采用不同的移动性管理和QoS控制机制，导致架构复杂、互操作困难。
发展趋势：
- 网络性能更优质：提供超高速率、超低时延、超高可靠性。
- 网络功能更灵活：支持多场景组网，实现按需组网和网络切片。
- 网络运营更智能：通过智能感知和决策能力，实现资源动态调整与自动化运维。
- 网络生态更友好：开放网络能力，支持第三方应用与业务创新。

2. 5G网络总体设计

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。
新型基础设施平台：基于NFV和SDN技术，实现通用硬件的使用，提升网络灵活性与效率。
网络逻辑架构：分为接入平面、控制平面和转发平面，分别负责无线接入、策略控制与数据转发。

3. 网络功能特性

接入平面：增强基站间协同，支持无线MESH、动态自组织网络和多RAT融合。
控制平面：集中化控制，支持按需编排和网络能力开放。
转发平面：实现网关功能下沉，支持分布式部署和边缘计算。

4. 关键技术

网关控制转发分离：控制面集中化，转发面分布化，降低传输时延。
控制功能重构：模块化控制功能，实现灵活组合与优化信令交互。
新型连接与移动性管理：支持差异化业务需求，实现“移动即服务”。
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节点，提升低时延与高带宽业务体验。
按需组网：通过网络切片技术实现不同场景下的定制化网络部署。
统一多RAT融合：支持多无线接入技术协同，提升网络效率和用户体验。
无线资源调度与共享：包括分簇化集中控制、无线资源虚拟化和频谱共享，实现高效资源管理。
用户与业务感知与处理：通过数据收集与分析，实现基于用户和业务特性的智能资源调配。
定制化部署与服务：支持软件定义协议栈和拓扑，实现差异化服务。

关键信息

5G网络将采用“控制转发分离”和“网络功能虚拟化”技术，提升网络灵活性与效率。
通过“网络切片”实现按需组网，满足不同业务场景的需求。
网络能力开放平台支持第三方应用接入，推动业务与网络协同创新。
5G网络将支持多种无线接入技术融合，实现多流并行传输与动态分流。
无线MESH与动态自组织网络技术有助于提升基站间协同能力与网络部署灵活性。

总结与展望

5G网络架构的创新是推动其发展的重要基础，将信息技术与通信技术深度融合，构建灵活、智能、高效的综合网络服务平台。未来，5G网络将逐步实现从局部优化到全网变革的演进，并与现有4G网络兼容，为新的业务场景和垂直行业提供支撑。IMT-2020（5G）推进组将联合全球相关组织，共同推动5G国际标准制定与产业发展。