每次想到这句话，都能让我热血澎湃，几乎热泪盈眶。这句线G身上太恰当不过了。

　　5G是一个端到端的生态系统，它将打造一个全移动和全连接的社会。5G主要包括三方面：生态、客户和商业模式。它交付始终如一的服务体验，通过现有的和新的用例，以及可持续发展的商业模式，为客户和合作伙伴创造价值。

　　显然，比起2/3/4G，5G应该向它的前辈们叹息一句“燕雀安知鸿鹄之志哉”。2/3/4G时代主要局限于接入网和随之演进的核心网，更多聚焦于技术。5G变了，它的野心是“端到端”的系统构架。从技术上讲，5G还将实现电信也从未有过的软件和硬件分离，并引入IT数据中心所采用的云化和虚拟化的概念。

　　简而言之，2/3/4G是技术推动单调的服务和商业模式，而5G要运用各种技术去满足和支持持续变化的生态和商业模式。技术、生态和商业模式在天平上的重量发生了改变…

　　5G的容量是4G的1000倍，峰值速率10Gbps-20Gbps，全靠这个公式了。要提升容量无非三种办法：提升频谱带宽、提高频谱效率和增加小区数量。

　　但是，过日子要精打细算，我们得看一看这三种方式中哪个更省钱。增加小区数量意味着建更多基站，这笔花费不小。至于频谱带宽，考虑国外很多运营商的频谱资源都是通过拍卖获得的，也是挺剁手的。

　　从过日子的角度考虑，运营商更喜欢通过提升频谱效率的方式来提升容量。考虑什么校验纠错、编码方式等办法都接近了香农极限，最有效的办法就是多天线技术了。

　　大规模天线月份某机构的试验结果为例（最新数据懒得去查了），基站部署128支天线bit/s/Hz，便于计算也就是约80Mbps/MHz。如果将这个大规模天线MHz带宽的LTE基站上，80Mbps/MHz*20MHz就等于1.6Gbps，提升了12倍。

　　当然，对于容量比4G提升1000倍的目标来说，这是不够的。那就需要新增高频段了，花钱也得上啊。

　　所以，有人说5G不过是4G的热点补充，要想实现100%全覆盖还得依靠低频段，但是，这种说法我们并不认同。

　　在这样的网络构架下，控制面和用户面分离。工作于低频段且覆盖范围大的宏小区主要负责控制面，传送控制信令；而工作于高频段的Small Cells只负责用户面，传送用户数据流量。

　　这样的构架不但解决了高容量和全覆盖的问题，同时，减少了切换，减少了网络信令。

　　C-RAN构架就是将RRU拉远，BBU资源集中化，并对其进行软件化、虚拟化和云化，电信中心机房向IT数据中心转型，并引入移动边缘计算等，下面会继续讲到。

　　5G网络的目标是毫秒级的端到端时延。很多人听到这个1ms差点笑得在地上打滚，让人想起了1961年美国总统肯尼迪说要10年内上月球。

　　LTE网络内部时延是小于20ms，这还不考虑重传，而要是ping外部服务器，这个时延通常在40-50ms以上。光纤的传播速度是200公里/ms，5G在应对时延超敏感用例时要求接入网时延不超过0.5ms，这就意味着5G中心机房（或者叫数据中心）与5G小区（基站）之间的物理距离不能超过50公里。

　　面对物理时延的挑战，我们不得不考虑在接入网引入移动边缘计算（MEC）、边缘数据中心，也就是将以前核心网和应用网的一些功能下沉到接入网。

　　尽管这种从中心化向分布式系统的演进和电信网络一直秉承的中心化概念是背道而驰的，但我们别无选择。

　　除了降低时延，这样的构架也附送了我们另一个好处，将更多的互联网内容揽入电信网络的怀抱中。正如我们刚才所讲，用4G手机ping LTE网络之外的外部服务器时，时延增加，外部时延不可控。低时延也向我们展示了电信网络要掌握更多内容控制权的霸气侧漏的姿势。

　　这种内容控制权也包括了基于MEC在接入网侧的内容感知，比如对GTP-U数据流的解析，如此接地气的参详内容过去从未有过，以前只能在核心网才能完成，这加强了网络对业务内容的理解，真正实现智能管道。

　　另外一点可能会出乎你的意料，低时延还会带来Small Cells的蓬勃生长。并不只是因为5G高频段覆盖范围小才不得不考虑Small Cells，其实时延也需要Small Cells。

　　小区越小，相对于宏站，意味着小区无线环境越简单、干净，这可以降低由于恶劣的无线环境带来的重传问题，在高可靠、低时延的5G应用中同样重要。

　　传奇程序员，第一人称射击游戏之父，Oculus Rift的CTO John Carmack曾说，时延低于20ms人们通常难以觉察。低于20ms对于VR体验非常重要，所以我们可以预知，以后很多VR内容都关在我们的接入网中心机房里。

　　还有车联网的无人驾驶用例，尽管我不相信无人驾驶需要依靠5G低时延来控制刹车，在这方面科技巨头们对分布式系统的构想更为彻底，但蜂窝网络的广覆盖和移动性优势是任何网络都无法比拟的，车联网系统这么复杂，总有很多实时的东西不得不依靠5G。

　　至于需要低时延的远程工业控制、远程医疗、可触摸互联网等应用，我只能说，我们得面向未来，毕竟花大力气制定一个标准不容易。

　　不得不提的是，除了技术和网络构架的挑战，低时延也带来了网络建设成本的挑战。低时延意味着要建更多的中心机房（数据中心），铺更多光纤，建更多小基站，还得考虑中心机房设备的计算和处理能力，另外，所谓软件化/开源并不意味着免费，没有天上掉下来的馅饼，这都是要花钱的。这种投资是和时延成反比的，时延越低，投资越大。所以，有人认为，5G是有钱运营商的游戏。这也是欧洲运营商以5G要挟监管层放松管制的原因之一，我想这并不是欧洲运营商不愿意建5G，只是在高投入的压力下对监管层的一举一动变得更加敏感。

　　想想那些血泪史吧。我们是怎样被OTT一步步蚕食的？OTT玩家们正是采用了虚拟化的IT构架和开源模式，从而以更敏捷、更高效、更灵活的方式抢走了我们手上的蛋糕。

　　长久以来，网络越来越庞大，越来越复杂，而那些专用的电信设备不但扩展不灵活，而且习惯了自扫门前雪，整体效率太低，如同我们的公司体制，这是一个庞大而臃肿的机构，仿佛背着世界前行。

　　而虚拟化打通了开源平台，让更多的第三方和合作伙伴参与进来，从而在已运行多年的成熟的电信网络上激发更多的创新和价值。

　　如果用四个词来概括5G网络的设计原则，它们是：解耦、软件化、开源化和云化。

　　kaiyun官方公告

　　云化：从CAPEX向OPEX模式转型，虚拟化&DevOps环境，动态&自动化运维。

　　真的就够了吗？你有没有发现，我们在流量需求上一直是不诚实的。嘴上说不要不要，一旦体验到那种快感后，根本舍不得放下。你见过有几个用上4G之后，还愿意重返2G/3G时代？

　　最近看了一本书《摆渡人》。书中的女主角死于车祸后，摆渡人引导她的灵魂穿过荒原，历经重重劫难，终于到达彼岸。可是，她爱上了她的摆渡人，而摆渡人是不能和她一同到达彼岸的，为了找回自己的爱情，女孩义无反顾的回到荒原，在与恶魔多次战斗后，勇敢无畏的女孩终于再次遇上了她的摆渡人。于是，两人约定，重回世间。

　　电信业经历过辉煌，如今跌入低谷，但绝不是跌下去就爬不起来了，这里没有地狱。我们没有死，我们需要的不过是重返荒原，寻找自己的摆渡人，重回世间。

　　是的，当我们退无可退之时，5G就是我们的摆渡人，只要我们坚定生的信念，只要灵魂不死，我们就能重返世间。

　　关于5G愿景，有些人掉了一地下巴，但我觉得应该给予更多尊敬，深深的鞠一个躬，不是因为前方有千难万阻等着我们去穿越，勇气可嘉，而是它承载着电信业复兴之梦。不管是技术、生态，还是商业模式，5G犹如一次脱胎换骨，满血死后重生的渴望。

　　3GPP向ITU承诺了，2020年要提交5G技术文档，确保2020年前5G标准正式批准生效。

　　5G尽可能使用4G附近频段，尤其TDD频段，目前国内3.4MHz-3.6MHz等频段做5G试验。

　　高频段资源丰富，也是5G考虑的范围，比如美国FCC已分配了近11GHz的高频频谱（如上图北美），尤其28GHz频段值得关注，Verizon已经在美国10多了个城市部署了5G固定无线接入网了，其主要就工作在28GHz频段。

　　5G面临的技术挑战主要是：高速率、端到端时延、高可靠性、大规模连接、用户体验和效率。

　　从2000年GPRS首商用到2020年5G到来，这20年，核心网经历了怎样的进化？它又将如何演进？

　　回顾过去，不禁为移动通信迅猛发展之势而感慨。数据速率从2G GPRS 65Kbit/s到LTE-A 1Gbit/s，再到5G时代10-20Gbit/s，增长速度令人吃惊。

　　上面这张图告诉我们，R7开始通过Direct Tunnel技术将控制面和用户面分离，在3G RNC和GGSN之间建立了直连用户面隧道，用户面数据流量直接绕过SGSN在RNC和GGSN之间传输。

　　2009年，在部署LTE/EPC的时候，有人认为核心网演进之路已经走到尽头，继续突破创新实在太难，毕竟要掌控每小区峰值速率150Mbps的网络王国，实在是一件不容易的事。

　　到了4.5G面向5G时代，2017年R14阶段，3GPP将再次向分离式的核心网构架演进之路出发。

　　在“全分离式”构架下，SGW和PGW被分离为控制面和用户面两部分（如上图黄色填充部分，SGW分离为SGW-C和SGW-U，PGW分离为PGW-C和PGW-U），同样，SGSN也被分离为控制面（SGSN-C）和用户面（SGSN-U）。

　　目的是让网络用户面功能摆脱“中心化”的囚禁，使其既可灵活部署于核心网，也可部署于接入网（或接近接入网），这就是所谓的核心网用户面下沉。同时，也保留了控制面功能的中心化。

　　5G时代，高清视频、VR/AR等应用必然给网络带来超大数据流量，这不但给回传带来沉重负担，而且对核心网集中处理能力也是挑战，只能核心网用户面下沉，从集中式向分布式演进。另外，将内容缓存于接入网，更接近用户，还降低了时延。

　　对于毫秒级的5G时延，下沉与分布式是一个必然的选择。光纤传播速度为200km/ms，数据要在相距几百公里以上的终端和核心网之间来回传送，显然是无法满足5G毫秒级时延的。物理距离受限，这是硬伤。

　　伴随着用户/控制面分离、核心网下沉和分布而来的是部署于接入网或接近接入网的分布式数据中心，并引入基于NFV的MEC（移动边缘计算）。

　　我们知道NFV（网络功能虚拟化）指的是解耦传统电信设备的软硬件，并将软件功能运行于通用服务器硬件上，以降低成本，缩短部署周期和激发服务创新。

　　与NFV一样，MEC也强调功能软件化和平台开放化，以提升网络敏捷性，灵活性，加快部署和创新。

　　在标准构架上，MEC和NFV看起来不无二致，但它们是有区别的。区别主要在应用服务平台和相关服务上，MEC根据无线接入网环境对NFV进行了优化，它将移动接入网与互联网业务深度融合，并将云计算和云存储下沉到边缘数据中心，加速内容分发和下载，且向第三方提供开放接口以驱动创新。

　　有了MEC，PGW/SGW的用户面就下沉到了移动边缘节点，且由NFV VIM（虚拟基础设施管理）、SDN和Orchestrator（编排器）控制管理。

　　以下图这个MEC物联网用例为例，SGW和PGW用户面下沉到MEC服务器。

　　所谓网络切片，就是运营商为了满足不同的商业应用场景需求，量身打造多个端到端的虚拟子网络。

　　与2/3/4G单调的手机应用不同，5G面向万物联接，将应对不同的应用场景。不同的应用场景对网络的移动性、安全性、时延、可靠性等，甚至是计费方式的需求是不同的。因此，5G网络需要像瑞士军刀一般能为不同的场景切出相应的虚拟子网络。

　　下面这张图向我们展示了网络像面包一样被切成多个虚拟子网络：高清视频切片网络、手机切片网络、海量物联网切片网络和任务关键型物联网子网络。

　　其中，由于高清视频切片网络要求海量视频内容缓存(Cache)、分发和用户就近访问，所以核心网（Core）用户面功能下沉到了边缘云（Edge Cloud）。

　　同样，由于任务关键型物联网对时延要求高，比如车联网，为了降低物理距离带来的时延，核心网（Core）也下沉到了边缘云，并在边缘配置车联网应用服务器（V2X Server）。

　　回顾历史，展望未来，短短20年内，核心网正在从集中式向分离式的方向奔涌向前，这是一种去中心化、去集中化，分享和移动化的趋势，有需求的倒逼，也有技术的主动适应，但最可贵的是，我们看到了未来将有更多来自前沿和边缘的创新，看到了一种分布式的蓬勃生长之势正在移动网络蔓延。

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