开放5G网络架构与开源平台
人类社会的网络化和虚拟化浪潮已经形成，这个进程的一个标志就是从2010年开始移动通信终端数量超过了地球人口数量，而且有预测认为2020年全球将有260亿移动通信连接设备13。未来远超人口总数的连接设备，这正是5G移动通信技术发展的背景。国际电信联盟无线电通信组（ITUR）WP5D第22次会议上，已经正式将5G命名为IMT2020，并发布了IMT2020愿景以及时间表45。ITU列举了若干未来非常有潜力的业务，包括3D视频、超高清（UHD）屏幕、云计算、虚拟现实等，并将这些业务归纳进3个主要的应用场景：增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器通信（mMTC）和高可靠低时延通信（URLLC）。
面对丰富的业务场景需求，一方面我们认为不可能有一张网同时满足所有需求，另一方面移动通信网络作为整个国民经济的基础设施，又必须是公共统一的。由此可以预期，对5G移动通信系统的最大的需求将是其定制能力、演进能力和服务国民经济各行各业的能力；5G移动通信技术，尤其是网络架构，也将与以往迥然不同。近年来，IT行业的发展可以给我们一些指引，即采用开放网络架构，包括基础设施虚拟化、网络处理平台化和面向应用与业务的端到端网络切
f片构建。文章中我们从技术角度分析5G采用开放网络架构的必然性，并给出一种开放网络架构解决方案。1开放网络架构的技术必然性与传统移动通信网络相比，5G网络面对的需求是全面而多元的，面临很多技术挑战，下面我们将详细分析这些技术挑战所导致的开放网络架构的技术必然性。11需求与指标的灵活映射以及网络切片5G以前用“车”模型（VAN）来表达移动通信系统（包括IMT2000和IMTAdva
ced）的性能指标需求，而此次ITU通过雷达图的方式全面体现了5G（IMT2020）的技术指标需求。ITU定义了8个技术指标需求维度，包括峰值速率、用户体验速率、频谱效率、移动性、时延、连接密度、网络能量效率和流量密度，并将3个应用场景与8个技术指标做了映射，如图1所示。对比以往的技术指标需求可以发现，IMT2020中明确提出了连接密度、网络能量效率和流量密度等指标68。将ITU的8个技术指标分为3类：（1）蜂窝组网性能。峰值速率、用户体验速率、频谱效率、移动性以及隐含的覆盖保障是评价蜂窝组网性能的关
f键指标，与人的（话音或数据）通信需求比较贴近。值得注意的是，空口频谱资源的利用效率、空口网络流程的有效性也属于蜂窝组网性能的考量因素。比如，eMBB中即时通信（IM）类业务，甚至r