【知識篇】5G產業

資料來源：根據IMT—2020（5G）PG（推進組），2015年2月11日，Whitepaper on 5G Concept白皮書整理。

（3）5G關鍵技術

5G的關鍵技術包括無線技術和網絡技術。

無線技術包括大規模天線陣列、超密集組網、新型多址、全頻譜接入和潛在關鍵技術。其中，大規模天線陣列是在現有多天線基礎上通過增加天線數可支持數十個獨立的空間數據流，將數倍提升多用戶系統的頻譜效率，對滿足5G系統容量與速率需求起到重要的支撐作用。

應用5G需解決信道測量與反饋、參考信號設計、天線陣列設計、低成本實現等關鍵問題。超密集組網通過增加基站部署密度，可實現頻率複用效率的巨大提升，但考慮到頻率干擾、站址資源和部署成本，超密集組網僅可在局部熱點區域實現百倍量級的容量提升。干擾管理與抑制、小區虛擬化技術、接入與回傳聯合設計等是超密集組網的重要研究方向。新型多址通過發送信號在空/時/頻/碼域的疊加傳輸來實現多種場景下系統頻譜效率和接入能力的顯著提升。可實現免調度傳輸，將顯著降低信令開銷，縮短接入時延，節省終端功耗。全頻譜接入通過有效利用各類移動通信頻譜資源來提升數據傳輸速率和系統容量。6GHz以下頻段因其較好的信道傳播特性可作為5G的優選頻段，6GHz～100GHz的高頻段具有更加豐富的空閒頻譜資源，可作為5G的輔助頻段。

信道測量與建模、低頻和高頻統一設計、高頻接入回傳一體化以及高頻器件是全頻譜接入技術面臨的主要挑戰，而潛在關鍵技術是基於濾波的正交頻分複用（F-OFDM）、濾波器組多載波（FBMC）、全雙工、靈活雙工、終端直通（D2D）、多元低密度奇偶檢驗碼、網絡編碼、極化碼等。

網絡技術包括軟件定義網絡（SDN）、網絡功能虛擬化（NFV）和雲計算技術。三種技術的發展均基於接入雲、控制雲和轉發雲三個域的新型5G網絡架構。

其中，接入雲的特點是接入控制與承載分離、接入資源協同管理、支持多種部署場景（集中/分佈/無線mesh）、靈活的網絡功能及拓撲；控制雲的特點是網絡控制功能集中，網元功能虛擬化、軟件化、可重構，支持網絡能力開放；而轉發雲的特點是剝離控制功能，轉發功能靠近基站，業務能力與轉發能力融合。

（4）軟件定義網絡（SDN）

軟件定義網絡（Software Defined Network，SDN），是脫胎於OpenFlow技術的一種新型網絡創新架構的思路，是網絡虛擬化的一種實現方式。它傳遞了“網絡開放性、虛擬化和可編程”理念，通過將網絡設備控制面與數據面分離開，實現網絡流量的靈活控制，使網絡作為管道變得更加智能。其架構如圖所示。

圖 SDN架構

SDN主要有四個特點，即控制面和轉發面分離、集中化的網絡控制、網絡業務的自動化控制及開放的可編程接口。SDN採用全局集中式路由計算，可高效調度全網資源。

SDN的發展進程為：

①2014年4月，北京電信和華為合作，推出全球首個運營商SDN商用部署，將SDN技術成功應用於IDC網絡，實現了IDC“基礎資源+增值服務”的新業務模式，也敲開了運營商SDN緊閉的大門；

②2014年9月，世紀互聯發佈了國內最大規模的SDN數據中心商用網絡，這是國內首個運營商之外的規模化應用SDN的案例；

③2014年10月，中國電信（福建）攜手華為創新發布全球首個光傳送網SDN，成功在光傳送網上實現了BOD智能專線應用，以及與數據中心的雲網協同，引領光傳送網全面進入SDN時代；

④2014年11月，上海電信攜手華為聯合創新完成CloudMall SDN混合雲商用部署；

⑤2015年3月，華為與西班牙電信完成了全球首個基於SDN架構的IP+光多層協同現網實驗局；

⑥2015年4月，威瑞森宣佈轉向以SDN為主的網絡體系架構，以期降低成本、加速業務創新，同時威瑞森公佈了SDN的具體部署計劃，初期在IMS（IP多媒體子系統）和EPC（4G核心網絡）網絡中部署，未來逐步向無線接入網遞進；

⑦2015年5月，華為與騰訊聯合創新，成功部署商用IDC廣域SDN，提升騰訊網絡帶寬利用率及運維效率，並降低成本；

⑧2015年11月，華為攜手美團共建雲數據中心SDN商用網絡。華為中標中國電信2015年IDC承載專網集採項目，包括IDC承載專網匯聚路由器、接入路由器（含SDN控制器），以及路由反射器設備；

⑨2016年4月，中國移動政企公司的公有云，其兩個節點（廣州、北京），各1 000臺服務器，全部採用SDN的結構，分別由上海貝爾和華三中標。目前，我國國內的SDN已應用於數據中心，未來將與NFV共同進入廣域網。

SDN的產業包括兩大陣營，如圖所示。

圖 SDN產業的兩大陣營

（5）NFV

2012年10月，美國電話電報公司、英國電信、德國電信等基礎電信運營商在ETSI（歐洲通信標準協會）上提出NFV（網絡功能虛擬化）。NFV是基於大型共享的OTS服務器，通過軟件定義的方式，探索網絡實體的虛擬化使用。其目標是通過基於行業標準的X86服務器、存儲和交換設備，來取代通信網的那些私有專用的網元設備。

NFV的優勢是部署成本更低，能快速適應網絡需求變化。NFV網絡架構如圖所示。

圖 NFV網絡架構

（6）SDN與NFV的關係

SDN與NFV的關係為互不依賴、自成體系，同時又相互補充、相互融合。NFV通過使用X86等通用性硬件及虛擬化技術，來承載很多功能的軟件處理，並且關注網絡轉發功能的虛擬化和通用化。而SDN將網絡功能和業務處理抽象化，並通過外置控制器來控制這些抽象化的對象，並且關注於網絡控制面和轉發面的分離。NFV為SDN軟件的運行提供基礎架構的支持，未來，可以將NFV的目標和SDN的目標緊密聯繫在一起——使用通用的商業性服務器和交換機（見圖）。

圖 SDN與NFV的關係

（7）5G時間工作計劃

一方面，國際電信聯盟已經完成了5G的願景研究，於2017年底啟動5G技術方案徵集，2020年完成5G標準制定。另一方面，第三代合作伙伴計劃在2016年初啟動5G標準研究，預計在2018年下半年形成5G標準第一版本， 2019年底完成滿足國際電信聯盟要求的5G標準完整版本（見圖）。

圖 5G時間工作計劃

資料來源：IMT—2020（5G）PG（推進組），2015年2月11日，Whitepaper on 5G Concept白皮書。

（8）5G建設產業鏈及相關受益公司

5G建設產業鏈及相關受益公司如圖所示。



圖 5G建設產業鏈

---

分享到:

---

閱讀更多 張弢觀察 的文章

關鍵字: 軟件 雲計算 電信

---