1. 网络面临的挑战

5G网络的发展需要面对关键能力指标、网络 运营能力和网络演进要求三个方面的挑战。如图 1所示。

图1 5G网络挑战

1）关键能力指标

综合未来移动互联网和物联网各类场景和业务需求，5G主要技术场景可归纳为连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个场景。现有网络架构和功能无法很好的支持各场景中的能力指标要求，具体表现在以下几个方面：100Mbps-1Gbps的体验速率

现有网络架构中，基站之间的交互功能不强，无法通过基站间通信实现高效的无线资源调度、移动性管理和干扰协同等功能。现有网络小区中心与边缘接入速率性能差异较大，很难满足广域覆盖下100Mbps用户体验速率以及热点地区1Gbps体验速率的要求。热点区域数十Tbps/km2的流量密度

现有核心网网关的部署位置较高、数据转发模式单一，导致业务数据流量向网络中心汇聚，特别是在热点高容量场景下，容易对移动回传网络造成较大的容量压力。百万连接/km2连接数密度

单一的网络架构和同化的控制功能不能适应5G差异化的物联网终端接入要求。如针对低功耗大连接场景与移动互联网场景，网络采用相同的移动性和连接管理机制，将导致信令风暴等风险。基于隧道的连接管理机制报头开销较大，承载物联网小量数据的效率较低。低时延高可靠

现有网络的端到端通信在用户面和控制面都经历较长的传输路径，传输时延难以有效降低，对于本地业务很可能出现严重的路由迂回情况，无法满足低时延髙可靠通信场景的业务需求。

2）网络运营能力

除了业务能力指标要求外，5G网络还需要面对网络运营方面带来的挑战。感知与开放能力不足

当前的无线接入网一直作为“盲管道”存在，缺乏对用户和业务的感知能力，很难实现精细化管理。核心网虽然引入了深度包检测技术，但是数据分析与挖掘能力有限，还不具备网络资源优化部署和自动化运维的能力。

现有的网络开放能力有限，不能满足细粒度和全方位网络能力开放的要求。网络缺乏向外开放的接口，第三方不能很好的获取丰富的网络信息，从而无法实现网络带宽和服务质量(QoS)等网络资源与第三方业务需求的友好对接，不利于业务体验的改善和网络运营效率的提升。网络运营水平亟需提升

5G阶段，随着业务流量与终端密度的双重提升，需要运营商能够不断降低网络建设成本和提升网络运营水平，同时，向物联网和垂直行业延伸，拓展自身盈利能力。

3）网络演进要求网络协同能力有限

现有网络是通过核心网实现多接入统一控制，不同的接入技术采用不同的移动性管理、QoS控制和认证过程。多样的移动性管理机制引入了不同的信令流程，导致网络互联和漫游架构复杂，终端切换和互操作流程繁琐，网络协同控制能力有限。隧道机制功能单一

5G网络的业务类型非常丰富，现有隧道机制过于单一，不能适应5G网络对各种类型业务灵活的流量调度和髙效的数据转发要求。同时，由于用户IP地址与网关绑定，限制了业务面功能的下沉，无法有效提髙数据速率和降低传输时延。

2. 5G网络发展趋势

未来5G网络将向性能更优质、功能更灵活、运营更智能和生态更友好的方向发展，如图2所示。

图2 5G网络发展趋势网络性能更优质

5G网络将提供超髙接入速率、超低时延、超髙可靠性的用户体验，满足超髙流量密度、超髙连接数密度及超髙移动性的接入要求，同时将为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，以及数倍的频谱效率的提升。网络功能更灵活

5G以用户体验为中心，支持多样的移动互联网和物联网业务需求。在接入网，5G网络将支持基站的即插即用和自组织组网，实现易部署、易维护的轻量化接入网拓扑；在核心网，网络功能在演进的分组核心网（EPC)基础上进一步简化与重构，提供髙效灵活的网络控制与转发功能。网络运营更智能

5G网络将全面提升智能感知和决策能力，通过对地理位置、用户偏好、终端状态和网络上下文等各种特性的实时感知和分析，制定决策方案，实现数据驱动的精细化网络功能部署、资源动态伸缩和自动化运营。网络生态更友好

5G将以更友好和开放的网络面向新产业生态和垂直行业。通过网络能力开放，向第三方提供灵活的业务部署环境，实现与第三方应用的友好互动。5G网络能够提供按需定制服务，刺激业务和网络创新环境，提升网络服务价值。