5G网络演进行业及市场发展需求

引言

随着移动业务蓬勃发展、用户体验需求日益凸显，未来 5G 网络对网络建设和运营提出了新的要求：高速率、低时延、高可靠性的传输能力，超量用户的接入能力，具备融合性、灵活性、智能化、可扩展性和高效性的网络运营，以及轻量化低成本的建网和运营。5G 时代网络演进和技术革新将开启新的征程。

2015 年被称作“5G 元年”。国内外通信标准化组织，以 ITU、3GPP、 IMT-2020、CCSA 等为代表，主要围绕 5G 技术总体网络设计、网络架构、无线关键技术及器件展开研究。现阶段，主要讨论内容包括：推进需求（连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠），应用场景（增强的移动宽带（eMBB）、超大连接的机器类通信(mMTC)和超可靠低时延通信(URLLC)），关键技术（大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入等无线关键技术，以及 SDN、NFV 等网络关键技术）以及技术路线（5G 新空口和 4G 演进两大路线）。

5G 网络发展驱动力及现网挑战

行业及市场发展需求

业务发展驱动

多样化

业务需求差异大，需要网络针对不同业务提供专有的通信途径；业务需求变化快，需要网络针对不同的通信需求实现自动灵活的配置；业务需求个性化，需要网络运营能够更贴近用户，实现无缝对接，让用户能够直接向运营商网络表达个性需求，并且由网络实现这些自定义功能；适应未知业务，5G 网络应能够通过调整自身配置以适应新业务的部署需求，即网络需要具备前向兼容性

大容量
2K移动视频已逐渐成为移动终端的主流配置，高速率大带宽 4K、VR/AR 等新业务业已不断涌现。宽带视频等业务对网络大容量提出了更高的要求。

高速率通信，需要网络具有更高的频谱利用率和无线接入新技术的支撑；大带宽通信，需要网络采用高频段的宽裕频谱；关注单用户体验，需要网络能够针对单个用户进行高效的资源调度，且需兼顾通信公平性；热点区域通信，需要网络能够高密度组网，并且无线接入点之间能够高效协同工作。

大连接

当前通信市场人与人之间的连接，逐步向人与物、物与物之间的连接演进；连接数量将由亿级向千亿级跳跃式增长。咨询机构预测“2020 年 IoT 总连接将达到 300 亿，市场空间达到 1.7 万亿美金 ”。

大量用户连接要求，需要网络具有丰富的多址资源，以及相应的地址分配与调度能力。

图 2 物联网连接数量增长预测图

低功耗

在运营商面向万物互联转型的时代，低功耗和低成本的业务是未来物联网的主要部分。据统计，物联网中 60%的数据价值将来自于 LPWA（低功率广覆盖）网络。

低功耗设备要求，需要网络具有更高的能效，通信中尽可能降低终端的功耗。终端低功耗和低成本是 IoT 市场快速发展的源动力，特别是低功耗的目标对终端和核心网都提出了新的技术需求和挑战。终端的省电，主要体现在工作状态下省电和空闲状态下省电两方面。
低时延

未来自动驾驶、毫秒级工业控制及远程医疗等业务，要求网络具备端到端超低时延，是对网络架构的极大挑战。

超低的端到端通信时延，需要网络支持本地化通信，以减少不必要的信令交互及数据回传所带来的时延开销；超低空口时延，需要网络具备高效无线资源调度及反馈能力，在低时延条件下确保通信的可靠性；超低传输时延，需要传输网络能够实现动态自适应的快速数据转发。

技术发展驱动

信息通信技术ICT融合发展已趋势，云计算分布式技术逐步成熟

在目前阶段，融合了新技术、新理念、新趋势的产业发展链条逐步服务于新涌现的业务需求。在云计算、大数据、社交化、移动化、物联网的驱动下，不仅催生出了新的解决方案和产品，也对现存的传统产业模式/产业链条发起了冲击。为了更好适应这一趋势，所有技术层面的演进都指向了一个聚焦点——ICT 技术的融合重整。IT/CT 设备综合各自优势和应用场景，面对纷繁复杂的 IT/CT 业务需求，从设备和技术层面搭建了为各个业务分支提供服务的平台，并逐渐变得不可或缺。云计算作为一种 IT 技术，提供了便捷的、可随时访问计算资源共享池的模式，包括网络、服务器、存储、应用和服务，并且这些资源具备快速部署的能力，需要较少的交互和维护。

根据 Gartner 技术成熟度曲线，一项 IT 技术的发展衰落轨迹大致可分为技术萌芽期、期望膨胀期、幻想破灭期、复苏期、平稳成熟期。如图 3 所示，云计算处产业链已逐步破除破灭期的瓶颈，迈向越发成熟的阶段。产业链日趋均衡，为数据的计算、存储提供了赖以支撑的基础。

图 3 Gartner 技术成熟度曲线

由于客观环境条件制约，国外和国内的产业发展阶段有所差异，国内市场的总体量远小于国际水平。按照国际市场的发展趋势预计，国内市场将会迎来较高速的增长期，并且由于基数较小，2014-2017 年复合平均增长率（CAGR）有望达到 30%。对于基础电信运营商而言，具备得天独厚的优势向 IaaS（基础设施即服务）发展，通过集中化-分布式部署的 IDC 机房，提供满足自身运营的基础云设施需求，在此基础上获得按需自助服务、广泛的网络访问、资源池、快速弹性、可监控可测量，从而适应未来网络降低 CAPEX 和 OPEX 的要求。此外，云平台具备的统一编排、可配置资源的优势，也为电信网络软件定义化提供了天然的承载平台。后期的大数据整合、分析，在云化平台上也有良好的应用前景。

参考资料

网络安全产业联盟移动办公及业务应用安全保障白皮书