C114訊 全球信息與通(tōng)信解決方案供應商華為，在2015年巴塞羅納世界移動通(tōng)信展上(shàng)首次展示了5G網絡架構和(hé)5G新空(kōng)口技(jì)術(shù)集。

2014年11月在上(shàng)海舉辦的全球移動寬帶論壇上(shàng)，華為輪值CEO徐直軍提出“5G要關注物聯網的發展，同時(shí)在支撐移動互聯網進一步做(zuò)大(dà)做(zuò)強上(shàng)，要有(yǒu)突破性進展。”5G在物聯網和(hé)垂直行(xíng)業的應用，将為運營商帶來(lái)更廣闊的市場(chǎng)空(kōng)間(jiān)和(hé)更多(duō)新的商業機會(huì)。同時(shí)，移動互聯網業務的做(zuò)大(dà)做(zuò)強，有(yǒu)助于進一步提升用戶體(tǐ)驗、增強客戶黏性和(hé)提高(gāo)ARPU值，保障運營商的收入和(hé)盈利水(shuǐ)平。

要同時(shí)做(zuò)到對移動互聯網和(hé)物聯網的良好支撐，首先，5G必須在技(jì)術(shù)上(shàng)有(yǒu)更大(dà)的突破，而其中最關鍵的是網絡架構和(hé)空(kōng)口的技(jì)術(shù)突破。其次，5G網絡應該更加開(kāi)放，促使業務流程中的各個(gè)角色都能參與到業務和(hé)網絡定制(zhì)過程中，以使網絡能更好的匹配業務需求。基于這兩點，華為在今年的巴展上(shàng)提出了“5G，新空(kōng)口、新架構、新運營”的理(lǐ)念。

在巴展現場(chǎng)，華為通(tōng)過Flash的形式直觀地展示了5G網絡的物理(lǐ)架構和(hé)邏輯架構，并演示了為滿足不同的業務需求如何對物理(lǐ)架構進行(xíng)切片，以及在此過程中各網元角色和(hé)功能的動态變化。

在空(kōng)口技(jì)術(shù)展示區(qū)，通(tōng)過模拟真實應用場(chǎng)景的方式，展現了空(kōng)口波形和(hé)多(duō)址技(jì)術(shù)随不同的業務需求而進行(xíng)動态調整的過程，其重點展示了三個(gè)未來(lái)的典型應用場(chǎng)景：3D通(tōng)話(huà)（大(dà)帶寬），自動駕駛（低(dī)時(shí)延），物聯網（多(duō)連接）。在參觀者體(tǐ)驗每個(gè)應用場(chǎng)景的同時(shí)，空(kōng)口波形和(hé)多(duō)址編碼模塊的圖形也會(huì)呈現出來(lái)，使參觀者能更直觀的理(lǐ)解什麽是5G的空(kōng)口技(jì)術(shù)及空(kōng)口技(jì)術(shù)如何靈動的匹配業務需求。

在巴展現場(chǎng)的另一個(gè)展島，華為還(hái)展示了下一代的運營支撐系統“Telco OS”。Telco OS是基于互聯網架構的開(kāi)放操作(zuò)系統。對于運營商來(lái)說，Telco OS是下一代的操作(zuò)系統，将運營商的所有(yǒu)資産（包括合作(zuò)方的內(nèi)容）整合成産品或解決方案提供給用戶；對于開(kāi)發者來(lái)說，Telco OS是渠道(dào)和(hé)定制(zhì)化業務的開(kāi)發平台；對于用戶來(lái)說，Telco OS是數(shù)字化的市場(chǎng)空(kōng)間(jiān)，用戶可(kě)通(tōng)過Telco OS參與定制(zhì)自己所需要的産品或解決方案。

無線網絡的架構就像一個(gè)龐大(dà)的組織，每個(gè)網元都是該組織中的一個(gè)成員。在4G網絡架構中，各個(gè)成員的功能都是嚴格定義的，其中基站隻負責數(shù)據的傳輸和(hé)處理(lǐ)，核心網則負責數(shù)據的轉發和(hé)業務的控制(zhì)。4G時(shí)代，移動互聯網的業務種類比較單一，每種業務的流程也是被定義好的，通(tōng)過各成員之間(jiān)的協同和(hé)按部就班的工作(zuò)，整個(gè)網絡可(kě)有(yǒu)效的完成任務。在5G時(shí)代，用戶和(hé)開(kāi)發者都可(kě)以參與到業務的定制(zhì)過程中，因此除協議定義的業務種類之外，還(hái)會(huì)有(yǒu)各種定制(zhì)化和(hé)個(gè)性化的業務。固定的組織架構會(huì)因過于僵化而無法滿足千差萬别的業務需求。

以車(chē)聯網業務為例，如果基于4G網絡架構，自動駕駛的車(chē)輛(liàng)狀态和(hé)周邊環境信息需通(tōng)過基站傳遞到核心網，然後通(tōng)過中央控制(zhì)器(qì)向車(chē)輛(liàng)發送行(xíng)駛指令，這其中需要經過城域網和(hé)傳輸網，端到端的時(shí)延超過1秒(miǎo)，在車(chē)輛(liàng)收到刹車(chē)指令時(shí)，事故可(kě)能已經發生(shēng)了。

因此，5G的網絡架構需要更加靈活，根據業務的實際需要，來(lái)定義每個(gè)網元的功能，控制(zhì)權可(kě)下放給每一個(gè)層次的網元。還(hái)是以車(chē)聯網為例，在5G網絡中，為了滿足自動駕駛汽車(chē)對超短(duǎn)時(shí)延的需求，基站将集數(shù)據傳輸、處理(lǐ)、轉發和(hé)業務控制(zhì)于一身，車(chē)輛(liàng)的狀态信息和(hé)行(xíng)駛指令都集中到基站進行(xíng)處理(lǐ)，并形成閉環，将時(shí)延縮短(duǎn)到低(dī)于1ms，使車(chē)輛(liàng)能及時(shí)接收到指令并做(zuò)出相對應的操作(zuò)。

但(dàn)基站集成的功能太多(duō)，對基站資源的消耗會(huì)很(hěn)大(dà)，而且并非所有(yǒu)業務都有(yǒu)超短(duǎn)時(shí)延的需求。如智能傳感器(qì)就隻需定期将收集到的狀态數(shù)據進行(xíng)上(shàng)傳，該種應用對網絡帶寬和(hé)傳輸時(shí)延的要求都不高(gāo)。在這種情況下，基站隻需要負責數(shù)據傳輸和(hé)轉發，數(shù)據将被直接傳送到中央控制(zhì)器(qì)進行(xíng)集中處理(lǐ)，這樣可(kě)有(yǒu)效降低(dī)基站的負荷，以連接更多(duō)的傳感器(qì)，并将寶貴的資源分配給其他的業務。

未來(lái)5G網絡架構将集連接管理(lǐ)、移動性管理(lǐ)、安全性管理(lǐ)和(hé)路由管理(lǐ)于一體(tǐ)，以業務為中心，以用戶為中心，支撐海量垂直行(xíng)業應用。同時(shí)5G網絡應該是一個(gè)機動性更強的組織，這個(gè)組織中每一個(gè)成員的角色不是固定的，即使是最普通(tōng)的員工，在業務需要時(shí)也可(kě)以被授權成為擁有(yǒu)最高(gāo)權力的領導人(rén)，當即立斷做(zuò)出正确的決策，而無需層層彙報和(hé)審批。隻有(yǒu)這樣更加扁平化的組織架構，才能最高(gāo)效的完成千奇百怪任務，才能幫助運營商完成從單純的管道(dào)運營向業務運營的蛻變。

同樣的道(dào)理(lǐ)也适用于空(kōng)口側。空(kōng)口就像一條空(kōng)中的管道(dào)，連接着終端和(hé)無線網絡。在4G網絡的空(kōng)口技(jì)術(shù)中（OFDM，OFDMA和(hé)半雙工FDD/TDD），波形和(hé)多(duō)址技(jì)術(shù)等都是固定不變的，這也就意味着管道(dào)中傳輸的時(shí)頻資源塊大(dà)小(xiǎo)和(hé)每個(gè)資源塊中承載的用戶數(shù)量都是固定的。這就像是一條高(gāo)速公路，隻允許寬2米，高(gāo)4米的車(chē)通(tōng)過，且每個(gè)車(chē)上(shàng)隻能承載4個(gè)不同用戶的貨物。如果某項業務需要更大(dà)塊的貨物，隻能對貨物進行(xíng)切割以适配車(chē)的大(dà)小(xiǎo)；當某些(xiē)用戶需要承載的業務模塊很(hěn)小(xiǎo)時(shí)，一輛(liàng)車(chē)也不能承載超過4個(gè)用戶的貨物，否則到達目的地後每個(gè)用戶将不能區(qū)分哪一塊是自己的貨物，即每個(gè)用戶的終端将無法解調出自己所需要的數(shù)據。另外，由于4G是半雙工模式（FDD或TDD），所以4G的高(gāo)速公路是單向的，在FDD模式下同一條路上(shàng)的車(chē)隻能向同一方向行(xíng)駛，在TDD模式上(shàng)同一條路上(shàng)的車(chē)在同一時(shí)間(jiān)上(shàng)也隻能向着相同的方向行(xíng)駛，這就造成了部分資源的浪費。因此現有(yǒu)的空(kōng)口技(jì)術(shù)無法達到頻譜資源的最大(dà)化利用，同時(shí)也無法更好的适應不同的業務需求。

5G如果要達到對移動互聯網體(tǐ)驗的突破性進展，并支持物聯網的發展，需要在空(kōng)口技(jì)術(shù)上(shàng)突破4G空(kōng)口的這些(xiē)限制(zhì)。華為本次展示的空(kōng)口技(jì)術(shù)集包括了新的波形Filtered-OFDM，新的多(duō)址方式SCMA，新的信道(dào)編碼Polar Code及全雙工模式等。這些(xiē)新的空(kōng)口技(jì)術(shù)在提升頻譜效率的同時(shí)能更靈活的适配業務對空(kōng)口傳輸的需求。應用Filtered-OFDM技(jì)術(shù)，使過空(kōng)口波形可(kě)動态調整，即高(gāo)速公路是可(kě)變的，如果用戶需承載的貨物體(tǐ)積很(hěn)大(dà)，就用更大(dà)的車(chē)來(lái)運輸，高(gāo)速公路可(kě)根據車(chē)的寬度和(hé)高(gāo)度對自身進行(xíng)相應的調整，以達到最大(dà)的車(chē)輛(liàng)通(tōng)行(xíng)速度。而SCMA技(jì)術(shù)則是通(tōng)過給貨物增加編碼的方式，使每輛(liàng)車(chē)承載的用戶數(shù)達到了6個(gè)，等貨物到達時(shí)，用戶（終端）可(kě)根據分配給自己的編碼來(lái)領取貨物。Polar Code的應用保證了貨物在運輸途中道(dào)路的安全性和(hé)可(kě)靠性，使每一車(chē)的貨物都能順利到達，減少(shǎo)了誤碼率。而在全雙工模式下同一條高(gāo)速公路在同一時(shí)間(jiān)可(kě)以有(yǒu)不同方向的車(chē)在行(xíng)駛，大(dà)大(dà)提高(gāo)了資源的利用效率。

簡單對比，就是在同一個(gè)時(shí)間(jiān)點，4G空(kōng)口高(gāo)速公路上(shàng)隻能有(yǒu)寬和(hé)高(gāo)都一樣，行(xíng)駛方向也一樣的汽車(chē)，而每個(gè)車(chē)上(shàng)隻能運載4個(gè)用戶的貨物，并且偶爾公路上(shàng)還(hái)會(huì)出現點小(xiǎo)事故，緻使貨物丢失，需要再重新發貨。而5G空(kōng)口高(gāo)速公路上(shàng)跑的車(chē)在長和(hé)高(gāo)上(shàng)可(kě)以千差萬别，車(chē)輛(liàng)可(kě)相向行(xíng)駛，每個(gè)車(chē)上(shàng)最多(duō)可(kě)以承載6個(gè)用戶的貨物，并且事故發生(shēng)率非常低(dī)，每件貨物都能快速及時(shí)的運到用戶手中。

根據華為的外場(chǎng)測試結果，5G新空(kōng)口技(jì)術(shù)集的應用，可(kě)使無線頻譜效率提升300%以上(shàng)，同時(shí)也能更好的滿足不同業務對時(shí)頻資源塊的大(dà)小(xiǎo)和(hé)傳輸信道(dào)安全性的要求。

2015年巴展，5G成為炙手可(kě)熱的話(huà)題，随着關注度的增加，用戶及各行(xíng)業對5G的需求也将逐步清晰。華為在5G的研發上(shàng)一直處于行(xíng)業領先的位置，從2012年第一款5G基站樣機，到2014年第一個(gè)100Gbps基站樣機，再到今年第一個(gè)将5G的網絡架構和(hé)空(kōng)口技(jì)術(shù)進行(xíng)清晰描述。華為将從滿足用戶需求和(hé)支撐運營商發展的角度出發，從新的網絡架構、新的空(kōng)口技(jì)術(shù)和(hé)新的運營系統三個(gè)方向上(shàng)加大(dà)對5G的投入和(hé)研究，并與産業夥伴一起定義全球統一的5G标準，為2020年5G商用做(zuò)好準備。

來(lái)源：C114中國通(tōng)信網