6、飞向云端：5G 无线接入网络的演进

飞向云端：5G 无线接入网络的演进

1. 引言

智能手机的广泛普及与物联网（IoT）的发展，给电信运营商带来了巨大挑战，传统架构已难以满足需求。越来越多的消费者使用大量耗费带宽的移动应用，如社交媒体和视频流服务，同时，物联网也推动着数据交换的增长。预计到 2022 年，智能终端设备（如智能家居和医疗设备）数量将达到约 11 亿台。全球移动设备和连接数将以 7.5%的复合年增长率增长，到 2022 年达到 123 亿，产生 77 艾字节（EB）的移动流量。

IPv6 等创新技术以及雾计算、边缘计算和露水计算等新计算范式推动了物联网的发展，而长期演进（LTE）和第五代（5G）技术在网络连接方面起着关键作用。5G 不仅能提升数据吞吐量，还能提供更广泛的覆盖范围和可靠的超低延迟通道，以支持未来具有挑战性的应用。它通过新的高频无线电技术提升 4G 网络，提供更高的数据速率。不过，高频无线电技术覆盖范围较小，因此 5G 需要比 4G 更多的基站来覆盖相同区域，这也为物联网设备提供了更多资源，以满足其大规模连接和低功耗的需求。此外，5G 技术还能根据 5G 网络中异构服务的需求，对无线电资源进行“切片”，提供更高的可靠性、更大的带宽或超低延迟。

然而，移动基础设施运营商面临着一个经济问题：每用户平均收入（ARPU）的增长速度跟不上流量需求的增长。因此，网络运营商正在寻找利用现有基础设施并降低成本的方法。5G 或许是解决方案，但也带来了新的挑战。一方面，新的商业模式和用例可能创造新的价值和收入流，但也会导致更高的异构性、数据量和服务质量（QoS）需求。另一方面，5G 基站的成本估计是等效 LTE 基站的 4 倍，且由于使用更高频率，5G 可能需要约 3 倍于 4G 网络的基站才能达到相同的覆盖范