葉國超 劉波濤

（廣東南方電信規(guī)劃咨詢設(shè)計院有限公司珠海分公司 廣東省珠海市 519000）

5G 網(wǎng)絡(luò)具有大連接、大覆蓋、可靠等特點，該技術(shù)的迅速發(fā)展能夠在促進(jìn)各個行業(yè)信息化水平提升上發(fā)揮促進(jìn)作用，還能成為有效推動整個社會實現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展的關(guān)鍵點，這同時也是引起全民關(guān)注的一個焦點問題。5G 組網(wǎng)技術(shù)路線的分析與建議都是建立在當(dāng)前5G 組網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀之上，由于5G 組網(wǎng)技術(shù)目前還存在一些不足之處，在今后的發(fā)展研究過程中需要創(chuàng)造的條件還很多。國際上對5G 組網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確，有非獨立和獨立組網(wǎng)模式。我國移動、電信等企業(yè)明確對外表示會用獨立組網(wǎng)的方式作為主體，有序開展5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作。以下為筆者對5G 組網(wǎng)技術(shù)及其相關(guān)路線的分析。

1 5G組網(wǎng)模式分析

獨立組網(wǎng)和非獨立組網(wǎng)是國際上對5G 組網(wǎng)提出的兩種模式，圖1 為兩種組網(wǎng)模式的圖示。在非獨立組網(wǎng)的模式當(dāng)中，5G 的基站和4G 核心的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。5G 可以在4G 數(shù)據(jù)管道方面發(fā)揮增強(qiáng)作用。如果對4G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)升級，并把新建的5G 基站和4G核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，而手機(jī)從4G 控制信道進(jìn)行接入處理，使用雙連接的方法，最后4G 基站與5G 的基站都能夠同時提供無差別的業(yè)務(wù)信道。非獨立組網(wǎng)模式中，5G 基站不可以進(jìn)行獨立進(jìn)行工作，其只能發(fā)揮增強(qiáng)移動寬帶業(yè)務(wù)方面的作用，缺乏5G 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的場景方面業(yè)務(wù)的能力。除此之外，因為運用了雙連接的方式，手機(jī)在使用的時候功耗很高。但是，非獨立組網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)的繼承性方面有足夠有事，有利于5G 作為其中的一個無線熱線進(jìn)行快速部署。5G組網(wǎng)技術(shù)路線存在的問題以及不足得以優(yōu)化后對于通訊業(yè)產(chǎn)生的積極影響非常大，一些國家在研究5G 技術(shù)的過程中遇到的最大的問題是運營企業(yè)缺乏資金、業(yè)務(wù)市場發(fā)展緩慢。一般情況下初期階段以非獨立組網(wǎng)模式為主，這樣的目的是減少建網(wǎng)的壓力。一些國家的市場相對比較活躍，不過一般存在這種情況的國家都以小國家為主，例如韓國與日本，所以整體來看這些國家的業(yè)務(wù)規(guī)模也比較小，對于全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的作用相對比較小。通常在實踐中產(chǎn)業(yè)規(guī)模小的國家發(fā)展5G 組網(wǎng)技術(shù)的時候都會以跟隨策略為主。

獨立組網(wǎng)模式當(dāng)中，5G 的基站和核心網(wǎng)絡(luò)相互連接。其中，5G 的終端能夠憑借基站有效與5G 核心網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接，完成通信，有效完成端到端之間的獨立性組網(wǎng)。獨立組網(wǎng)的模式需要對5G 核心網(wǎng)絡(luò)及無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)重新規(guī)劃和建設(shè)，進(jìn)而完成連接覆蓋。獨立組網(wǎng)是5G 發(fā)展的目標(biāo)性網(wǎng)絡(luò)，其主要運用全新型的服務(wù)型架構(gòu)，可以支持網(wǎng)絡(luò)虛擬化等多種高端技術(shù)，進(jìn)而進(jìn)行靈活部署以及差異性業(yè)務(wù)。非獨立組網(wǎng)的運行模式被認(rèn)為是獨立組網(wǎng)運行模式的一個過渡性階段，非獨立組網(wǎng)難以實現(xiàn)單獨工作，其應(yīng)該和LTE 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合組網(wǎng)，一般適用于增強(qiáng)移動寬帶的場景，進(jìn)而提高用戶的速率以及網(wǎng)絡(luò)的主要容量，這種組網(wǎng)方式在目前全球范圍內(nèi)是大部分運營企業(yè)所選擇的方式。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國更為注重的是垂直行業(yè)和5G 技術(shù)的有效融合和應(yīng)用。因此，我國的運營企業(yè)更加愿意選擇獨立組網(wǎng)的運營模式。5G 非獨立組網(wǎng)和獨立組網(wǎng)的比較如表1 所示。

圖1：兩種5G 組網(wǎng)示意圖

2 非獨立組網(wǎng)向獨立組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

2.1 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的兩種方法

一般意義來看非獨立組網(wǎng)這一模式屬于獨立租屋的過度模式，即非獨立組網(wǎng)并不具有獨立工作的特征，需要借助LTE 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合組網(wǎng)才能夠發(fā)揮工作加之。非獨立組網(wǎng)以移動寬帶場景增強(qiáng)為主，這一類組網(wǎng)模式用于用戶速率的提升，也用于網(wǎng)絡(luò)容量的擴(kuò)展。目前非獨立組網(wǎng)與LTE 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合組網(wǎng)應(yīng)用范圍相對廣泛，很多運營企業(yè)都以這種組網(wǎng)模式為主。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，我國很多行業(yè)取得了飛速發(fā)展，就5G 行業(yè)而言也展現(xiàn)出來可以值得期待的發(fā)展態(tài)勢，5G 與垂直行業(yè)的融合應(yīng)用符合現(xiàn)在通訊行業(yè)的發(fā)展需求，不過從具體的模式來看，我國仍然以獨立組網(wǎng)模式為主。

表1：5G 非獨立組網(wǎng)和獨立組網(wǎng)的比較

圖2：從NSA 向SA 的演進(jìn)

5G 組網(wǎng)技術(shù)路線在4G 核心網(wǎng)EPC 的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來，功能方面做了很多的升級處理，主要的目的是便于5G 基站非獨立組網(wǎng)的使用，對于目前的移動寬帶業(yè)務(wù)也具有積極的作用，可以促使其保持延續(xù)性。VEPC 的部署和商用經(jīng)驗在5G 組網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用效果都會變得更加的明顯。關(guān)于5G 組網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展目前以完成云網(wǎng)一體化建設(shè)為目標(biāo)，云化運營的目標(biāo)也可以逐步達(dá)成，為應(yīng)用5GC 的新功能在部署方面、配套建設(shè)方面的基礎(chǔ)都是由該路線組成的。

2.2 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的兩個問題

通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大改變了人們的生產(chǎn)生活方式，關(guān)于5G 組網(wǎng)技術(shù)路線的分析與建議也在不斷地推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)界一直在尋找的是非獨立組網(wǎng)向獨立組網(wǎng)的演進(jìn)方式，這種方式需要足夠的平滑，才能夠確保網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運營過程中減少困難和阻礙，增強(qiáng)實際操作的水平。目前已經(jīng)出現(xiàn)在市面上的5G 手機(jī)要想發(fā)揮到大的作用需要具備一個條件，即支持非獨立組網(wǎng)和獨立組網(wǎng)模式。初期階段網(wǎng)絡(luò)采用的是非獨立組網(wǎng)，升級階段才是獨立組網(wǎng)。很多用戶原有的手機(jī)仍然能夠在網(wǎng)使用，而且需要具備的是支持非獨立組網(wǎng)、獨立組網(wǎng)雙模式的手機(jī)。運營企業(yè)在發(fā)展5G 組網(wǎng)技術(shù)的時候獨立組網(wǎng)方面進(jìn)行規(guī)劃的時候要明確獨立組網(wǎng)的特性，提高各個功能與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互通。市場需求、產(chǎn)業(yè)進(jìn)展方面存在的不一致性需要加以完善和優(yōu)化，充分結(jié)合實際部署獨立組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備情況構(gòu)建優(yōu)化升級措施。從NSA 向SA 的演進(jìn)如圖2 所示。

網(wǎng)絡(luò)升級的前提條件是5G 網(wǎng)絡(luò)的不斷優(yōu)化，在初期階段中多運營企業(yè)與技術(shù)研究人員考慮到投資浪費的問題時會升級支持獨立組網(wǎng)的業(yè)務(wù)，針對5G 無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的規(guī)劃與優(yōu)化也要進(jìn)行，非獨立組網(wǎng)與獨立組網(wǎng)兩種組網(wǎng)模式在一段時期內(nèi)可能出現(xiàn)共存的情況，為此5G 雙?；驹O(shè)備的無線資源要規(guī)劃升級。為了促進(jìn)世界性的5G 組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，形成有利于世界各國發(fā)展的通訊技術(shù)，很多國家都會將技術(shù)優(yōu)化和升級放在首位，并將非獨立組網(wǎng)向獨立組網(wǎng)轉(zhuǎn)變作為目標(biāo)。全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展得益的是全世界各國人民，對全球產(chǎn)業(yè)的投入比例也很大，無論是哪一個角度來看，5G 組網(wǎng)技術(shù)都是相對有益的，可以推動國內(nèi)運營企業(yè)的業(yè)務(wù)定位、組網(wǎng)模式、發(fā)展目標(biāo)的確定。

3 國際上5G組網(wǎng)技術(shù)路線分析及國內(nèi)5G組網(wǎng)技術(shù)路線建議

國際上，美國作為世界上科學(xué)技術(shù)最為領(lǐng)先的國家，兩年之前就已經(jīng)宣布了啟用5G 商用，盡管只是部分城市，但是仍然表現(xiàn)出極大的領(lǐng)先性。不過從另外一個現(xiàn)實問題來看，中頻段的頻譜資源還無法達(dá)到預(yù)期，毫米波頻段的利用效率更高，連續(xù)性覆蓋因此降低，非獨立組網(wǎng)的模式即建立這些條件之上。再從美國其他的方面來看，很多企業(yè)的研究重點在5G 技術(shù)研究中爭取中頻段的資源，所以整體上影響了其他國家的5G 技術(shù)的研究發(fā)展。歐洲地區(qū)相較于美國而言存在許多不足之處，其中以業(yè)務(wù)市場發(fā)展速度緩慢為主要問題。再加上運營企業(yè)缺乏足夠的資金上，仍然以非獨立組網(wǎng)的模式，以達(dá)到降低建網(wǎng)壓力的效果。除此之外，日本及韓國相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用市場較為活躍，只是整體的發(fā)展規(guī)模不大，很難在帶動全球5G 產(chǎn)業(yè)上發(fā)揮決定性作用，且只能在初期跟隨其他國家運用非獨立組網(wǎng)模式。我國在國際標(biāo)準(zhǔn)組織以及5G 技術(shù)研究和開發(fā)的過程中，一直都將非獨立組網(wǎng)與獨立組網(wǎng)進(jìn)行綜合，進(jìn)而有效促進(jìn)福利組網(wǎng)在技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)方面的可持續(xù)發(fā)展。

因此，綜合國際上對5G 組網(wǎng)技術(shù)路線的情況可知，全球范圍內(nèi)的5G 技術(shù)發(fā)展將獨立組網(wǎng)作為主要的發(fā)展目標(biāo)。雖然，目前階段內(nèi)有很大部分的國外運營公司運用的是非獨立組網(wǎng)的運行模式，但后期都會逐步過渡到獨立組網(wǎng)中，同時這也是全球范圍產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共同愿望和目標(biāo)。5G 組網(wǎng)技術(shù)的部署包括了無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)等。獨立組網(wǎng)的包含了核心網(wǎng)、新基站、回程鏈路等。所以關(guān)于5G 組網(wǎng)技術(shù)路線的分析仍然將重點放在將4G 基礎(chǔ)設(shè)施平滑演進(jìn)到5G 網(wǎng)絡(luò)部署中。通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步依賴于其他科學(xué)技術(shù)的研發(fā)，因此要加以重視，以便于提高發(fā)展的速度。

關(guān)于5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)路線在我國的相關(guān)發(fā)展情況，以下為技術(shù)路線的有關(guān)建議。

5G 網(wǎng)絡(luò)部署相關(guān)的路線，應(yīng)該鼓勵國內(nèi)的相關(guān)性運營企業(yè)能夠結(jié)合自身的業(yè)務(wù)定位以及組網(wǎng)的具體方式等相關(guān)策略，綜合考量并最終尋找最合適的方式。但是，獨立組網(wǎng)模式是5G 的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，避免因為非獨立組網(wǎng)的建設(shè)而忽略獨立組網(wǎng)方式的發(fā)展，最終可能很難真正實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡(luò)的萬物互聯(lián)的目標(biāo)。另外，我國還需要盡可能早地向相關(guān)產(chǎn)業(yè)界內(nèi)傳遞明確的消息，鼓勵我國電信和移動等運營企業(yè)能夠盡快了解這一理念，從而有效引導(dǎo)相關(guān)產(chǎn)業(yè)能夠增加對獨立組網(wǎng)在產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)等不同環(huán)節(jié)的投入。推動獨立組網(wǎng)產(chǎn)業(yè)能夠盡快發(fā)展起來，將龍頭企業(yè)發(fā)展作為主體，有序組織產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)獨立組網(wǎng)相關(guān)的全面性系統(tǒng)測試和驗證，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的互通及優(yōu)化、完善。除此之外，還需要有效提升5G 網(wǎng)絡(luò)用戶的體驗感。2020年度實現(xiàn)進(jìn)網(wǎng)的5G 終端要求能夠支持非獨立和獨立組網(wǎng)兩種不同的模式，有效地實現(xiàn)了以獨立組網(wǎng)為主的統(tǒng)一性市場，進(jìn)而吸引全球范圍內(nèi)的5G 產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)資源的投入，有效降低成本，并做大規(guī)模。我國的5G 組網(wǎng)技術(shù)路線研究方面要從我國現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)入手，結(jié)合我國的制度特征構(gòu)建發(fā)展路線。

4 結(jié)語

5G 技術(shù)屬于新一代在移動通信方面的進(jìn)步及創(chuàng)新性體驗，這不僅是機(jī)遇，也是一種通信技術(shù)發(fā)展方面的挑戰(zhàn)。我國在前期的發(fā)展過程中積極地推進(jìn)了5G 技術(shù)在獨立組網(wǎng)方面的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，且已經(jīng)取得一定成效。但是，在5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的建設(shè)及實施階段，都需要產(chǎn)業(yè)界能夠從能力及效益等方面進(jìn)行綜合考量，最終選擇出適合我國國情及相關(guān)產(chǎn)業(yè)、業(yè)務(wù)的技術(shù)方案，促使我國的5G 技術(shù)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。我國一直以來都在5G 組網(wǎng)技術(shù)上尋求突破和發(fā)展，也取得不錯的成果。通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有利的是全球人民，關(guān)于5G組網(wǎng)技術(shù)的研究也可以充分考慮到實際的情況，借助通訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點，提高技術(shù)路線的水平。