5G 新無線電 (NR) 源于普遍連接、極高數(shù)據(jù)速率和低延遲但高度可靠的網絡的愿景。國際電信聯(lián)盟 (ITU) 與國際移動電信 (IMT) 合作制定了IMT-2020愿景，確定了 5G NR 的三個主要用例：

· 增強型移動寬帶 (eMBB)

· 超可靠低延遲通信 (URLLC)

· 海量機器類通信 (mMTC)

5G NR 第 15 版在 2018 年夏天被凍結，但隨著計劃于 2019 年底發(fā)布的第 16 版，標準繼續(xù)發(fā)展。第 16 版進一步優(yōu)化了 5G NR 以支持新的用例和服務類型。研究項目包括增強物理層以支持工業(yè)物聯(lián)網的超可靠低延遲通信 (URLLC)、將頻率擴展到 114 GHz、增強多用戶 MIMO、訪問免許可頻譜、集成訪問和回程、蜂窩車輛萬物互聯(lián) (V2X)，以及用戶設備 (UE) 定位和電源效率。

移動網絡運營商 (MNO) 需要考慮一個能夠處理 5G NR 中預期的許多進步的網絡。為了提供 5G 承諾的更低延遲、更高吞吐量和更高網絡可用性，移動網絡運營商正在利用無線電接入網絡 (RAN) 和基于軟件定義網絡 (SDN) 和網絡功能虛擬化 (NFV) 的核心架構。SDN通過將網絡的轉發(fā)過程(數(shù)據(jù)平面)與網絡的路由部分(控制平面)分離，從而實現(xiàn)集中式網絡編程，從而集中網絡控制。NFV 通過將硬件與軟件功能分離來補充 SDN，從而創(chuàng)造更大的靈活性。

網絡虛擬化對 5G NR 至關重要

NFV 是實現(xiàn) 5G 所需的靈活、高度可擴展且經濟高效的網絡的關鍵推動力。它將軟件和硬件功能分離，而不是周期性地添加或升級專用硬件。虛擬化核心提供更小的占用空間、更低的成本、對許多功能的支持、改進的可擴展性和動態(tài)資源分配。NFV 還支持 5G 就緒平臺，該平臺可以實施移動邊緣計算 (MEC)和網絡切片等新架構。

網絡切片對網絡進行分區(qū)

借助 NFV，一些 RAN 和核心網絡物理基礎設施被基于軟件的虛擬機 (VM) 所取代，從而將物理網絡劃分為多個虛擬網絡，這些虛擬網絡被劃分為網絡切片，每個網絡切片都有自己的功能。這允許 MNO 對網絡進行分區(qū)以滿足特定的服務要求。網絡切片可以針對延遲、吞吐量、安全性或其他符合不同用戶需求的屬性進行優(yōu)化。舉個例子，一家公用事業(yè)公司需要一項服務來支持數(shù)千個傳感器，每個傳感器不經常發(fā)送少量數(shù)據(jù);或醫(yī)院進行機器人手術，這需要高可靠性和有保證的數(shù)據(jù)包交付。

虛擬化無線接入網絡集中數(shù)據(jù)處理同樣重要的是構建和驗證高性能 RAN 的能力。5G NR 依賴于關鍵技術，例如使用更寬的信道帶寬、載波聚合、大規(guī)模 MIMO 和高達 256 QAM 的調制方案，以在給定小區(qū)中實現(xiàn)更高的吞吐量。這可能等同于需要以具有成本效益的方式管理大量數(shù)據(jù)。

虛擬化 RAN 有助于管理和優(yōu)化海量數(shù)據(jù)的處理。它使用分布式拓撲，其中遠程無線電單元 (RRU) 放置在塔上，基帶信號使用低成本技術(如通用公共無線電接口 (CPRI))遠距離傳輸?shù)交鶐卧?(BBU)， e-CRPI 或 O-RAN。BBU 已從基站移到數(shù)據(jù)中心的集中區(qū)域，在那里可以優(yōu)化資源。

一些服務提供商在實施方面處于領先地位。例如，韓國服務提供商 SK Telecom (SKT)與諾基亞實施了云 RAN 模型，據(jù)稱這是世界上第一個商業(yè)部署。這種方法更有效地擴展流量并根據(jù)需求在云中配置網絡資源。

虛擬化 RAN 需要從基站到數(shù)據(jù)中心的更高帶寬和更低延遲的接口。國際電聯(lián)有一份有趣的報告解釋了這一需求。RAN 和核心都需要進行功能測試和負載測試，以確定基礎設施如何處理 5G 預期的海量數(shù)據(jù)。

移動邊緣計算支持低延遲服務

相比之下，MEC 是一種新興架構，將處理、存儲和管理移動到基站或小型蜂窩，使計算更接近 RAN 的邊緣，以支持低延遲和在線需求服務。它將計算資源定位在更靠近網絡邊緣的位置，以進行多個基站基帶處理。計算資源的物理接近性降低了傳輸延遲，從而為需要低延遲和高可靠性通信的應用程序(如自動駕駛或自動無人機交通控制)提供亞毫秒級響應時間的智能基礎設施服務。由于往返傳輸時間較長，集中式網絡無法支持這些用例。

在最初的 5G 部署中，運營商需要平衡集中處理和 MEC，選擇滿足其平衡超低延遲與成本需求的架構。成本和性能之間存在權衡;在單個中央辦公室定位處理和存儲比在現(xiàn)場定位要便宜得多。

確保您的網絡已為 5G 做好準備

5G 不僅僅是更高的速度。該標準涉及需要對您的移動網絡進行重大更改的新技術。SDN和NFV等新的網絡特性使網絡能夠更有效地適應。作為移動網絡運營商，您可以通過刷新或更換可以升級到千兆性能和低延遲的網絡設備來為 5G NR 做好準備。遷移到基于云的虛擬化平臺還可以更有效地部署網絡資源，并為未來 MEC 和網絡切片的進步提供更輕松的途徑。這意味著更多地依賴數(shù)據(jù)中心功能，而不是專用硬件。

交付這些高度靈活的網絡架構需要對核心基礎設施和 RAN 進行廣泛的驗證和測試。使用真實的用戶流量執(zhí)行負載測試以驗證數(shù)據(jù)平面和控制平面性能、單個網絡功能性能和整體服務質量 (QoS) 至關重要。此外，端到端測試可用于驗證虛擬化 RAN 和數(shù)據(jù)中心的網絡性能。

為了提供終極用戶體驗，率先或快速將新服務推向市場，同時降低網絡運營成本，確保您與在端到端電信設計、測試和測量。