2024年5G网络架构的标准研究进展VIP专享VIP免费

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn５G网络架构的标准研究进展作者:曹亘李佳俊李轶群李福昌来源：《移动通信》201７年第02期【摘要】为了研究5G网络架构演进对无线网络升级演进的影响,介绍了3ＧPＰ在5G系统设计的标准研究进展。根据5G系统典型部署场景和关键指标,研究了5G系统的网络架构设计和八种候选组网方案，分析了5G协议栈功能需求。探讨了未来电信运营商4Ｇ和５G网络在无线接入网和核心网部署的策略及技术演进路线。【关键词】5G网络架构5G与LTＥ紧耦合运营商５Ｇ部署策略doi：10.396９/j.iｓsｎ．100６-1010.2017.0２.007中图分类号:TN9２9．５文献标志码:A文章编号:1006-１010(2０１7）02-0０32-06引用格式:曹亘,李佳俊，李轶群,等.5G网络架构的标准研究进展[J］．移动通信,2017，４1（２）:32-37.１引言３ＧＰＰ于２016年初启动5G标准立项研究,5G标准划分为两个阶段：201６年至2018年９月完成R15标准制定,满足5Ｇ初期的韩国等地区迫切的商业部署需求;２０20年３月，3ＧPP将完成Ｒ１6标准制定,满足全部IＭT2020提出的５G网络发展目标和应用用例需求。5G标准制定需要满足4G系统的前向兼容性要求,特别是在５G网络部署初期，4Ｇ核心网必须要支持5Ｇ基站接入。全球运营商对5G试商用／商用网络部署有强烈诉求，韩国计划于２018年平昌冬奥会,日本计划于２0２0年东京奥运会分别开通5G试商用／商用网络。国内由工信部牵头，三大运营商和主设备厂商推动成立了IＭＴ２02０推进组,共同推动国内5Ｇ关键技术研究和验证、产业合作等工作，加快国内5G商用进程。２5G典型部署场景及业务要求2.１5G部署场景及指标需求2015年12月3GPＰＲAＮ7０次全会，通过了下一代无线接入技术的场景及需求的研究立项［1］。ITU-RＩMＴ２０2０ａｎdbｅyｏｎd定义三种５Ｇ应用场景，分别是移动宽带增强(eMBB,enhanｃedＭoｂiｌeBｒoaｄｂaｎd)、大连接的机器类型通信（mＭTＣ，massiveＭａchineTyｐeＣommｕｎicａｔｉｏnｓ）、低时延高可靠通信（UＲLLＣ,Ｕlｔra-RｅｌiａｂｌeandＬowＬatencyCommunｉcａtiｏns)。上述三种业务不仅是现有移动蜂窝网络业务的延续发展，也考虑了未来5G新业务需求。经过大量讨论和论证，5G系统重点关注如下典型部署场景：室内热点、密集城区、郊区、城区、高铁、超远覆盖、大连接、高速公路、空地通信等。5G基站由于部署场景的差别，站间距考虑从2０m至5km的覆盖范围,支持用户移动速率范围从3km／h至５0０ｋm/h。龙源期刊网http://www.qikan.com.cn5Ｇ部署频段需要考虑低频段（低于４GＨz)和高频段(20GHz)混合组网场景。为满足不同传输带宽、时延、移动性等各典型场景的业务需求，5G候选频谱资源需要继续挖掘低频段频谱资源的潜力,同时，向高频段寻找更多可用频谱资源，以支持高达200MHz甚至1GHz的频带需求。5G高频段有利于多天线技术应用，高频段在多天线传输(高达2５6根天线）方面比低频段有更大的传播特性优势。２．25G业务指标需求与4G相比，5G业务指标要求有很大的提高。５G系统设计为了满足三大未来业务方向需求,数据峰值速率、频谱效率、频带宽度、移动性、业务能力等关键性能指标都有大幅提高。同时,为了满足mMTC、ＵＲLLＣ等新业务需求,制定了单位面积连接数、终端能耗、控制面/用户面时延等新指标要求。为了满足5G网络各种典型场景的需求,３GPP定义了相对完善的关键系统性能指标。主要性能指标如表1所示：35G网络架构及功能要求３．15G网络架构设计总体要求５G网络架构总体需求明确规定了支持多系统制式、统一鉴权架构、终端多系统同时接入能力、无线与核心网独立演进、控制面和用户面功能分离、IＰ/非IP/以太网传输、NFV/SDN等新技术，以提供更好的移动业务体验、降低终端功耗、业务灵活配置等更高的业务服务能力[３]。５G网络高层的参考设计架构包括下一代终端（NGＵE）、下一代无线接入网(NGRAN）、下一代核心网（ＮRＣｏre)以及相应的参考节点,具体如图1所示:其中，各参考节点定义如下:（1)NG１：NGUE与NＧCore之间控制面参考节点；(2）NＧ2：NGRＡN与NGCore之间控制面参考节点；(3）ＮG３:ＮGRAＮ与NGCoｒe之间用户面参考节点;（4)NG６：ＮGCorｅ与数据网络(Ｄ...