网络为 5G 新无线电做好准备

5G 新无线电 (NR) 源于普遍连接、极高数据速率和低延迟但高度可靠的网络的愿景。国际电信联盟 (ITU) 与国际移动电信 (IMT) 合作制定了IMT-2020愿景，确定了 5G NR 的三个主要用例：

· 增强型移动宽带 (eMBB)

· 超可靠低延迟通信 (URLLC)

· 海量机器类通信 (mMTC)

5G NR 第 15 版在 2018 年夏天被冻结，但随着计划于 2019 年底发布的第 16 版，标准继续发展。第 16 版进一步优化了 5G NR 以支持新的用例和服务类型。研究项目包括增强物理层以支持工业物联网的超可靠低延迟通信 (URLLC)、将频率扩展到 114 GHz、增强多用户 MIMO、访问免许可频谱、集成访问和回程、蜂窝车辆万物互联 (V2X)，以及用户设备 (UE) 定位和电源效率。

移动网络运营商 (MNO) 需要考虑一个能够处理 5G NR 中预期的许多进步的网络。为了提供 5G 承诺的更低延迟、更高吞吐量和更高网络可用性，移动网络运营商正在利用无线电接入网络 (RAN) 和基于软件定义网络 (SDN) 和网络功能虚拟化 (NFV) 的核心架构。SDN通过将网络的转发过程(数据平面)与网络的路由部分(控制平面)分离，从而实现集中式网络编程，从而集中网络控制。NFV 通过将硬件与软件功能分离来补充 SDN，从而创造更大的灵活性。

网络虚拟化对 5G NR 至关重要

NFV 是实现 5G 所需的灵活、高度可扩展且经济高效的网络的关键推动力。它将软件和硬件功能分离，而不是周期性地添加或升级专用硬件。虚拟化核心提供更小的占用空间、更低的成本、对许多功能的支持、改进的可扩展性和动态资源分配。NFV 还支持 5G 就绪平台，该平台可以实施移动边缘计算 (MEC)和网络切片等新架构。

网络切片对网络进行分区

借助 NFV，一些 RAN 和核心网络物理基础设施被基于软件的虚拟机 (VM) 所取代，从而将物理网络划分为多个虚拟网络，这些虚拟网络被划分为网络切片，每个网络切片都有自己的功能。这允许 MNO 对网络进行分区以满足特定的服务要求。网络切片可以针对延迟、吞吐量、安全性或其他符合不同用户需求的属性进行优化。举个例子，一家公用事业公司需要一项服务来支持数千个传感器，每个传感器不经常发送少量数据;或医院进行机器人手术，这需要高可靠性和有保证的数据包交付。

虚拟化无线接入网络集中数据处理同样重要的是构建和验证高性能 RAN 的能力。5G NR 依赖于关键技术，例如使用更宽的信道带宽、载波聚合、大规模 MIMO 和高达 256 QAM 的调制方案，以在给定小区中实现更高的吞吐量。这可能等同于需要以具有成本效益的方式管理大量数据。

虚拟化 RAN 有助于管理和优化海量数据的处理。它使用分布式拓扑，其中远程无线电单元 (RRU) 放置在塔上，基带信号使用低成本技术(如通用公共无线电接口 (CPRI))远距离传输到基带单元 (BBU)， e-CRPI 或 O-RAN。BBU 已从基站移到数据中心的集中区域，在那里可以优化资源。

一些服务提供商在实施方面处于领先地位。例如，韩国服务提供商 SK Telecom (SKT)与诺基亚实施了云 RAN 模型，据称这是世界上第一个商业部署。这种方法更有效地扩展流量并根据需求在云中配置网络资源。

虚拟化 RAN 需要从基站到数据中心的更高带宽和更低延迟的接口。国际电联有一份有趣的报告解释了这一需求。RAN 和核心都需要进行功能测试和负载测试，以确定基础设施如何处理 5G 预期的海量数据。

移动边缘计算支持低延迟服务

相比之下，MEC 是一种新兴架构，将处理、存储和管理移动到基站或小型蜂窝，使计算更接近 RAN 的边缘，以支持低延迟和在线需求服务。它将计算资源定位在更靠近网络边缘的位置，以进行多个基站基带处理。计算资源的物理接近性降低了传输延迟，从而为需要低延迟和高可靠性通信的应用程序(如自动驾驶或自动无人机交通控制)提供亚毫秒级响应时间的智能基础设施服务。由于往返传输时间较长，集中式网络无法支持这些用例。

在最初的 5G 部署中，运营商需要平衡集中处理和 MEC，选择满足其平衡超低延迟与成本需求的架构。成本和性能之间存在权衡;在单个中央办公室定位处理和存储比在现场定位要便宜得多。

确保您的网络已为 5G 做好准备

5G 不仅仅是更高的速度。该标准涉及需要对您的移动网络进行重大更改的新技术。SDN和NFV等新的网络特性使网络能够更有效地适应。作为移动网络运营商，您可以通过刷新或更换可以升级到千兆性能和低延迟的网络设备来为 5G NR 做好准备。迁移到基于云的虚拟化平台还可以更有效地部署网络资源，并为未来 MEC 和网络切片的进步提供更轻松的途径。这意味着更多地依赖数据中心功能，而不是专用硬件。

交付这些高度灵活的网络架构需要对核心基础设施和 RAN 进行广泛的验证和测试。使用真实的用户流量执行负载测试以验证数据平面和控制平面性能、单个网络功能性能和整体服务质量 (QoS) 至关重要。此外，端到端测试可用于验证虚拟化 RAN 和数据中心的网络性能。

为了提供终极用户体验，率先或快速将新服务推向市场，同时降低网络运营成本，确保您与在端到端电信设计、测试和测量。