打开文本图片集

摘要：本文首先阐述5G网络架构和其技术特征，然后阐述SBA服务架构、控制与用户面分离、边缘计算技术、网络切片技术各项5G网络核心网关键技术，最后阐述基于核心网分析和决策的5G网络智能调度标准化的实现方法，并阐述5G网络智能调度仿真设置、评价和结果。

关键词：核心网;5G网络;关键技术;智能调度

引言：电信行业能源消耗占能源消耗总量的3%左右，而5G移动通信技术能源消耗总量是4G移动通信技术的4倍左右，主要能源消耗体现在基站上。因此5G移动通信技术智能调度非常重要，若5G移动通信技术能耗问题得不到解决，则其优势再多再大也难以大规模推广。

一、5G网络架构及其技术特征

（一）5G网络架构

1.接入网

5G网络接入网是以4G网络为基础结合其他设备构建的，而4G网络主要采用分布式基站，利用集中化无线接入网技术将分布式基站直接作为基本网络，最后在单一无线控制器接入后即可直接通过基础对虚拟网络资源进行分配，从而提高网络虚拟资源利用率。4G网络采用虚拟蜂窝网络，而5G网络基于多种网络场景采用切片网络，因此5G网络能够在更多场景中同时满足网络需求[1]。

2.核心网

5G网络核心网由基础硬件、虚拟化平台等内容组成，主要在SBA服务架构的基础上开发通用型服务基础硬件，最后将5G网络核心网各布局构成移植到虚拟化平台之上，即可完成5G网络核心网建设。因此5G网络核心网具有模块化网络布局，每个模块都可以基于对应软件进行操控，这样基于虚拟服务器才能对各个模块的资源利用率进行合理控制。

3.承载网

5G网络承载网为了提高终端接入数量和用户体验，采用多种信息传递方法实现网元之间的数据传递，例如光纤直连式、无源WDM式、有源WDM/OTN式等，具体选择何种信息传递方法需要结合实际场景进行选择，这样才能提高承载网的网络通信效率。

（二）5G网络技术特征

1.节能环保

5G网络技术主要在4G分布式基站的基础上采用虚拟基站和集中化无线接入网技术实现网络通信，相比2G～4G移动通信技术的应用和实现来说无需投入大量设备成本，而且5G网络技术在调度控制下能耗极大下降，符合节能环保特征。

2.延时低

5G网络技术能够同时支持大面积、大量设备进行网络通信和数据传输，而且还能够在无人驾驶等领域提供延时更低的通讯连接，最高可以达到毫秒级数据通信，相比4G移动通信技术具有延时低的特点[2]。

3.通信流量大

5G网络技术能够同时为大量终端设备提供数据通信服务，而且每个终端设备数据通信和数据传输过程中的峰值速率均显著高于4G移动通信技术。当今社会人们常在移动端进行音视频数据传输，5G网络能够同时高质量满足人们日常生活和其他公共服务端数据传输请求。

二、5G网络核心网关键技术

（一）SBA服务架构

SBA服务架构可以在自由组合TCP、HTTP/2、JSON、Restful、OpenAPI3.0等协议的情况下实现应用层和传输层之间的连接，相比于4G核心网服务架构具有敏捷、易扩展、灵活、开放、自动化、智能化等优点。

（二）控制与用户面分离

5G网络核心网之所以能够达到毫秒级延时，是因为5G网络核心网能够在 “杯子式”的网络构架下实现实现控制面与数据面的分离，这样即可在分布式部署下达到在物理层面将控制与用户面分离的效果，进而减少数据回传时间限制。

（三）边缘计算技术

5G网络边缘计算技术主要通过云端和控制与用户面分离技术提高网络带宽、降低数据传输延时，该技术下可以对本地数据进行分流，这样才能根据用户需求和全网数据传输能力保障各个用户终端的数据传输速度和质量。

（四）网络切片技术

5G网络切片技术即对业务场景进行切片分割，然后基于互不干扰的不同业务场景和网络功能虚拟化实现数据资源共享，最后通过硬件设备和软件功能的统一部署和实现即可提高网络带宽和稳定性，该技术可以实现用户终端个性化需求。

三、基于核心网分析和决策的5G网络智能调度标准化实现

5G网络可以借助基站节能场景按照用户等级、业务需求信息判断用户需求，然后按照用户需求对调度模式进行调整，最后基站高频频点在载波休眠下能耗大大减少，这样即可通过智能调度提高基站能量效率、减少基站能量消耗。核心网分析和决策的5G网络智能调度标准化流程如图1所示：

四、5G网络智能调度仿真分析

（一）设置

5G网络智能调度仿真需要分别设置用户类型、业务类型，用户类型包括4G用户、5G用户、4G/5G用户，业务类型包括音视频通话、网页浏览、高清视频、延时较低的直播视频等，然后分析不同业务类型数据包大小、数据包达到率服从泊松比分布情况、数据包最大传输时间，最后判断不同用户类型在不同调度模式下的能量效率和能量消耗情况。

（二）评价和结果

能量消耗指的是单位时间内多层载波组网的总能耗，能量效率指的是网络完成的业务量和网络总能耗之间的比值。仿真结果表明：自适应载波休眠的智能调度模式与自适应载波休眠或不开启载波休眠的无限调度模式相比，500～1000用户终端在智能调度模式下能量效率最高、能量消耗最少。

结论：综上所述，2G到4G移动通信技术的发展极大地改变了人们生活方式，提高了人们生活质量，而4G移动通信技术又衍生了很多行业，又进一步推动了通讯技术的进步和发展。4G到5G移动通信技术的飞跃同样是人类通讯技术史上的一次变革，基于核心网分析和决策的5G网络智能调度可以提高能量效率、减少能量消耗，降低了信令负荷，移动通信技术的服务质量显著提高。

参考文献：

[1]刘大畅，丁浩，曾晶.5G核心网网络架构及关键技术分析[J].中国新通信，2021，23（01）：81-82.

[2]邹俊飞.第五代移动通信核心网络架构与关键技术分析[J].电子测试，2020（23）：76-77.

作者简介：许凤丽 1979.3 女 汉族  主要从事核心网和业务平台专业工作