所有主要的移動運營商都在積極推動他們的5G進步 - 如果你相信商業廣告，5G正在推出和推出，從而實現更高帶寬的應用和機器對機器的交互。

雖然5G的推出確實似乎正在進行中，但這并不是一個“全有或全無”的主張。與大多數創新一樣，推出是一個分階段的過程。

物聯網、智能邊緣和AI/IVR的高級5G特性和能力是非常真實的，應該注意5G網絡架構才能發揮優勢。

5G通用物理架構

廣義的5G架構如下圖所示。有三個物理組件：

無線接入網。這是連接到移動設備的網絡的無線網絡部分。

演進的分組核心網 （EPC）。這構成了移動網絡的核心部分，并充當RAN與互聯網或其他基于IP的服務之間的橋梁。

網絡多媒體子系統。大多數人認為這是LTE語音（VoLTE）組件，但通過設計，它比這更通用。IMS的目的是在移動網絡基礎設施內提供IP應用服務，無論是IP語音還是其他一些基于IP的通信服務。

5G中的物理組件組織實際上與4G / LTE沒有什么不同。5G的不同之處在于5G RAN的功能以及EPC的組織朝著更高層次的虛擬化方向發展。

無線接入網

5G引入的關鍵功能之一是它定義了三個不同的頻譜頻段，用于特定目的：

低頻段（低于 1 千兆赫）。這也是LTE今天使用的頻譜。這是最大化覆蓋范圍的最佳選擇，但最大帶寬最高約為100Mbps。

中頻帶（低于 6 千兆赫）。中頻帶提供更高的1Gbps帶寬和更低的延遲，這對許多物聯網或機器對機器應用至關重要。然而，通過建筑物和物體接收是一個問題。5G通過使用多個輸入，多個輸出（MIMO）宏單元來增加并發用戶的數量來解決這個問題。一種稱為“波束成形”的技術也是5G中的一項新創新，其中天線向每個連接的設備發送定向信號，并具有監控功能，以提高信號質量。

高頻段 （》6GHz） 或毫米波。當涉及到5G時，這得到了大多數媒體的關注，因為它提供了高達10Gbps的峰值數據速率和極低的延遲。正如您所期望的那樣，您支付的價格非常有限（小于一平方英里）并且物體/建筑物的穿透力較差。然而，它確實適合WiFi等技術與其低頻段和中頻前身之間的一個很好的最佳平衡點。

RAN 的另一個關鍵特性是能夠合并邊緣路由。在設備和智能邊緣組件之間或設備之間路由流量可顯著減少 EPC 路由所涉及的延遲。

演進分組核心

5G EPC也有一些創新，我將在下一篇文章中更詳細地介紹它們。總的來說，5G EPC正在更新，以更好地管理和集成語音、數據和互聯網連接。EPC的關鍵創新是：

控制平面（連接設置/拆卸）和用戶平面（通信內容）之間的完全分離。某些應用程序的設備很少，但帶寬要求非常高。其他人使用大量的傳感器設備，每個設備都需要非常低的帶寬。用戶和控制平面的分離允許網絡根據需要靈活地將資源分配給一個或另一個。

虛擬化。與前幾代固定功能EPC硬件組件相比，定義具有運行VNF和標準服務器平臺能力的虛擬化網絡功能（NFV）可降低成本并提高靈活性。

網絡切片。這有點類似于計算、內存和存儲組件的虛擬化，僅將物理網絡資源切片為邏輯網絡功能。每個網絡切片都由專用于為特定客戶或服務提供服務的網絡資源組成。網絡切片也彼此隔離和隔離，因此一個行為不良的系統不會中斷其他系統的服務。前幾代移動網絡只是將管道視為每個人都共享的帶寬。5G將這些資源分解成可以分配、使用和隔離的虛擬化網絡切片。隨著物聯網的出現，這一點尤其重要，因為目前無法控制物聯網設備和框架。

EPC正在經歷變革，但它更多的是關于“幕后”的改進和效率，以便在RAN中承擔改進的增加負擔。

網絡多媒體子系統

高級視圖是此組件在移動網絡中實現特定的基于 IP 的應用程序和服務。

IMS最廣為人知的用例是LTE語音（VoLTE）。前幾代移動網絡（甚至4G /LTE）將移動語音和短信服務（SMS）作為電路交換數據而不是IP來實現。隨著網絡向端到端IP發展，需要解決的第一個應用程序是這兩種服務。因此，第一個定義的IMS涉及使用IP語音（VoIP）技術而不是舊的電路交換方法與移動電話通信的組件。這最終打破了舊電路交換語音和短信與前幾代移動網絡新的基于IP的數據服務之間的分歧。通過遷移到VoLTE，現在可以消除網絡的整個電路交換部分，從而節省硬件和維護成本。

審核編輯：郭婷