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5g网络共享技术方案对比研究

发布时间:2022-12-12 13:45:49

⑴ 5G无线通信与4G的典型区别有哪些用了哪些新技术

5G 是 4G 的延伸,是第五代移动通信标准,也称第五代移动通信技术。5G具有高速率、低时延、大容量等特征。
在高速率方面,5G 的网络速度是4G 的10倍以上。在5G网络环境比较好的情况下,1G的电影1-3秒就能下完,基本上不会超过10秒。
在低时延方面,人类眨眼的时间为 100 毫秒,而 5G 的时延已达到毫秒级别,仅为4G的十分之一,您在网络购票、抢红包时都能比普通4G客户更快一步,视频通话时也会有更好的交互体验。
在大容量方面,5G 网络连接容量更大,即使50个客户在一个地方同时上网,也能有100Mbps以上的速率体验。

⑵ 40万基站!电联共建全球最大5G SA网络

6月28日至7月1日,2021世界移动通信大会如约而至。在6月29日举办的5G共建共享峰会上,中国电信5G共建共享工作组总经理张新表示,从2019年9月份全面启动5G网络共建共享工作以来,中国电信与中国联通已经建成全球规模最大5G SA共建共享商用网络。这不仅对中国 社会 发展、经济推动以及全球运营商都产生了强烈的反响,而且在全球通信行业发展史上也是史无前例的。

5G共建共享之三大挑战

张新指出,中国电信与中国联通是全球Top 10的运营商,对于体量如此之大的两家运营商来说,尽管双方资源有很强的互补性,但面对无现成经验可循、无标准技术方案、无成功案例可鉴的困难和挑战,要取得5G网络共建共享的成功,需要面对和解决以下三个问题。

首先,是网络管理的复杂性。作为全球两个用户体量亿级的运营商来说,在幅员辽阔的中国,开展全量的5G共建共享,需要面对双方网络在资源现状、规划目标、建设流程、维护标准、优化策略等方面的差异,需要考虑如何高效的组织重构流程、协同管理等问题。

其次,网络技术具有不确定性。5G网络要同时满足两家运营商的建网需求和用户感知,必须在技术标准、网络演进、用户策略等方面协调一致,这在全球没有成熟的案例可以借鉴,也是需要技术攻关和创新解决的问题。

最后,是网络运营的挑战性。中国电信和中国联通已经开通运营超过40万个5G共建共享基站,如何在共建共享网络下解决双方网络数据的可视可管,资源的高效公平调度,确保互信等问题,都是共建共享网络运营过程当中需要解决的难题。

5G共建共享之迎难而上

面对复杂的网络协同管理问题,中国电信与中国联通一方面成立了跨运营商的项目团队,组建了集团、省、市三级共建共享专职机构,共担5G的规划、技术、机制、协调和监督等职责,创新了共建共享管理组织机制。

另一方面,优化流程重构,双方求同存异,重塑流程,按照统一规划、分区建设、协同维护、联合优化的原则,共同制定规划、建设、维护、优化等系列流程,推动了"规、建、维、优"的端到端协同,充分发挥了双方资源禀赋,实现了规模、带宽、速率的翻倍,客户感知领先。

5G共建共享之技术创新

在技术创新方面,张新表示,网络共建共享的重要前提是要保证双方业务的独立性。中国电信和中国联通经过大量的技术验证,采用了接入网共享的技术方案,避免对双方核心网的大量定制和改造,满足了逻辑端到端的可控可管与快速部署的网络要求,实现了物理一张网,逻辑两张网的5G共建共享的网络架构。

同时,由于5G商用初期SA网络和终端的产业链还未成熟,中国电信与中国联通考虑到双方4G网频率的策略,网络复合,设备厂商差异,以及用户体验,工程进度、维护难度等因素,并经过反复的技术论证和外场实验后,在全球率先提出NSA接入网共享的单锚点方案、双锚点方案,锚点让度及锚点优先等系列的共享方案,推进双方NSA向SA快速平滑演进的过渡技术方案。据张新介绍,该方案可根据现网负荷和用户需求,满足不同业务场景下的要求,实现了初期NSA与SA并存,后期SA独立组网的技术要求。

据张新透露,在SA网络演进过程当中,双方突破了用户数据迁移、用户自动默开、SA VPDN、终端与网络关键参数兼容等SA一系列的演进关键技术难题,保障了整个网络演进过程当中的平稳高效,用户体验不受影响。

一是创新了用户数据迁移的方案,实现了单个用户数据动态迁移5G网络,避免了海量用户数据一次性迁移的巨大风险,而且节约了上亿元的数据迁移定制网元的费用,不仅降低了5G用户迁移的成本,而且实现了用户不换卡不换号使用5G的需求。

二是创新语音回落方案,语音业务是影响用户感知的最基础的业务,在VoNR具备商用能力之前,面对双方3G/4G语音承载网络的不同,QoS策略配置不一致等问题,双方制定了语音配置的技术策略方案,使双方用户平滑回落到各自的网络,确保双方用户语音业务感知不受影响。

三是创新频率解决方案,中国电信与中国联通提出了室外共享200M,室内共享300M的方案,根据用户需求和网络负荷,按需灵活配置,独立载波和共享载波方式,达到了全球C-BAND商用网络下单用户2.7Gbps的峰值速率。

此外,中国电信和中国联通还攻克了软硬件设备的核心技术能力。

一是双方联合上下游企业,突破了200M大带宽高集成中频芯片,3.5G GaN大带宽的功放滤波器等关键元器件的技术瓶颈,推动了中频段大带宽设备的标准与产业链的成熟。

二是针对3.5GHz扇形覆盖受限的问题,双方创新提出5G超级上行技术,并纳入了R16的核心标准。通过3.5GHz和2.1GHz的频率协同,实现了网络容量覆盖性能的提升。

三是面对各行各业的个性化定制网络需求,创新提出预留PRB资源的切片方式,实现了无线资源在不同切片间灵活的隔离和共享,确保了高保障性的SLA的交付。

5G共建共享之运营创新

面对网络运营的困难和挑战,中国电信与中国联通以三大举措积极应对。一是双方创新打通了电联网管的双北向接口,使双方网络配置参数可视可查,保证基础数据与资源信息共享,实现了信息互通。二是开创性引入了区块链技术,利用其去中心化、防篡改、可追溯等特性,通过关键参数上链存证、工单双向确权赋能、智能合约调度等产品应用,确保共享网络可管可信,资源的公平高效调度。三是面对5G高耗能问题,构建了5G基站AI大数据智能节能平台,解决了全网性、跨厂家、跨4G/5G协同的统一基站智能节能难题,使5G基站的综合节能效率达到了15%以上。

演讲最后,张新表示,经过两年的创新和实践,中国电信和中国联通快速建成了一张覆盖全国所有城市的5G优质网络,为两家5G业务发展提供了强有力的网络基础保障。但张新坦言,仍然有很多问题需要 探索 和研究,例如共享网络环境下,如何更灵活的满足ToB应用需求,实现端到端切片的能力;如何区块链赋能,共享网络技术与运营;如何构建多方互信机制;如何多频段高效能的同池化,快速实现2G/3G/4G的频谱重耕。

“希望借助GSMA平台与运营商、制造商以及其他行业合作伙伴,继续深入研究共享网络的技术、运营、演进。”张新如是说道。

⑶ 5G技术(三)——核心网

姓名:安鑫 学号:17050110007 学院:物理与光电工程学院

引自:

https://blog.csdn.net/istrangeboy/article/details/103341433

【嵌牛导读】核心网关键技术主要包括:网络功能虚拟化(NFV)、软件定义网络(SDN)、网络切片和多接入边缘计算(MEC)。

【嵌牛提问】核心网的关键技术具体是什么

【嵌牛鼻子】核心网关键技术

【嵌牛正文】

5G网络技术主要分为三类:核心网、回传和前传网络、无线接入网。本文介绍核心网技术。

1 网络功能虚拟化(NFV)

NFV,就是通过IT虚拟化技术将网络功能软件化,并运行于通用硬件设备之上,以替代传统专用网络硬件设备。NFV将网络功能以虚拟机的形式运行于通用硬件设备或白盒之上,以实现配置灵活性、可扩展性和移动性,并以此希望降低网络CAPEX和OPEX。NFV要虚拟化的网络设备主要包括:交换机(比如Open vSwitch)、路由器、HLR(归属位置寄存器)、SGSN、GGSN、CGSN、RNC(无线网络控制器)、SGW(服务网关)、PGW(分组数据网络网关)、RGW(接入网关)、BRAS(宽带远程接入服务器)、CGNAT(运营商级网络地址转换器)、DPI(深度包检测)、PE路由器、MME(移动管理实体)等。 NFV独立于SDN,可单独使用或与SDN结合使用。

2 软件定义网络(SDN)

软件定义网络(SDN),是一种将网络基础设施层(也成为数据面)与控制层(也称为控制面)分离的网络设计方案。网络基础设施层与控制层通过标准接口连接,比如OpenFLow(首个用于互连数据和控制面的开放协议)。 SDN将网络控制面解耦至通用硬件设备上,并通过软件化集中控制网络资源。控制层通常由SDN控制器实现,基础设施层通常被认为是交换机,SDN通过南向API(比如OpenFLow)连接SDN控制器和交换机,通过北向API连接SDN控制器和应用程序。SDN可实现集中管理,提升了设计灵活性,还可引入开源工具,具备降低CAPEX和OPEX以及激发创新的优势。

3 网络切片(Network Slicing)

5G网络将面向不同的应用场景,比如,超高清视频、VR、大规模物联网、车联网等,不同的场景对网络的移动性、安全性、时延、可靠性,甚至是计费方式的要求是不一样的,因此,需要将一张物理网络分成多个虚拟网络,每个虚拟网络面向不同的应用场景需求。虚拟网络间是逻辑独立的,互不影响。只有实现NFV/SDN之后,才能实现网络切片,不同的切片依靠NFV和SDN通过共享的物理/虚拟资源池来创建。网络切片还包含MEC资源和功能。

4 多接入边缘计算(MEC)

多接入边缘计算(MEC),就是位于网络边缘的、基于云的IT计算和存储环境。它使数据存储和计算能力部署于更靠近用户的边缘,从而降低了网络时延,可更好的提供低时延、高宽带应用。MEC可通过开放生态系统引入新应用,从而帮助运营商提供更丰富的增值服务,比如数据分析、定位服务、AR和数据缓存等

⑷ 中美5G两大方案究竟有什么区别

5G到底是什么?

5G的全称是第五代移动通信技术(5th generation mobile networks),

1G(语音通话):第一代(1G)于20世纪70年代末推出,80年代初投入使用。1G网络是利用模拟信号使用类似AMPS和TACS等标准在分布式基站(托管在基站塔上)网络之间“传递”蜂窝用户。

2G(消息传递):在20世纪90年代,2G移动网络催生出第一批数字加密电信,提高了语音质量、数据安全性和数据容量,同时通过使用GSM标准的电路交换来提供有限的数据能力。

3G(有限数据:多媒体、文本、互联网):20世纪90年代末和21世纪初,3G网络通过完全过渡到数据分组交换,引入了具有更快数据传输速度的3G网络,其中一些语音电路交换已经是2G的标准,这使得数据流成为可能,并在2003年推出了第一个商业3G服务,包括移动互联网接入、固定无线接入和视频通话。

4G和LTE(真实数据:动态信息接入,可变设备):4G充分利用全IP组网,并完全依赖分组交换,数据传输速度是3G的10倍。由于4G网络的大带宽优势和极快的网络速度提高了视频数据的质量。LTE网络的普及为移动设备和数据传输设定了通信标准。



数据来源:美国国防部国防创新委员会发布了《5G生态系统:对美国国防部的风险与机遇》(《THE 5G ECOSYSTEM: RISKS & OPPORTUNITIES FOR DoD》)报告

⑸ 5g网络相比前几代通信技术有什么优势呢

现在的5g网络其实是对现有的无线技术的技术演进,以及一些新增的补充性无线接入技术集成后解决方案的总称。它是第一个应用驱动的通信技术,有着高速率、低时延、广覆盖的特点。了解更多服务优惠点击下方的“官方网址”客服219为你解答。

⑹ 5g通信技术的大学生论文

5G通信是未来移动通信系统一个新的发展方向,当前这种技术还不是很成熟,处于探索和研发阶段。下面是我带来的关于5g通信技术论文的内容,欢迎阅读参考!

5g通信技术论文篇一:《5G无线通信通信系统的关键技术分析》
摘要:5G无线通信是未来移动通信系统一个新的发展方向,当前这种技术还不是很成熟,处于探索和研发阶段。笔者在对5G无线通信技术系统进行简要介绍的基础之上,重点针对了5G无线通信系统的大规模MIMO 技术、超密集异构 网络技术 和全双工技术进行论述。

关键词:5G无线通信大规模MIMO 技术全双工技术超密集异构网络

引言:

经过了几十年的发展,移动通信使得人们生活和工作得到了翻天覆地的变化。当今已进入了信息化发展的新时代,由于移动终端越来越普及,使得多媒体数据业务的需求量极具增长。可以预测到,移动通信网络将在2020年增长1000倍的容量和100倍的连接数,众多的用户接入以及很低的营运成本的需求也会随之出现。因此,对5G 无线网络 技术的研究就显得格外重要。鉴于此,笔者希望本文的论述能够对5G无线通信网络技术的研究起到抛砖引玉的作用。

一、5G无线通信系统概述

5G无线通信和4G相比具有更高的传输速率,其覆盖性能、传输时延以及用户体验方面比4G更加良好,5G通信和4G通信之间有效的结合将贵构成一个全新的无线移动通信网络促进其进一步扩展。当前国内外对5G无线通信技术的研究已经进入到了深入时期,如2013年欧盟建立的5G研研发项目METIS(mobile and wireless communications enablers for the 2020 information society)项目,中国和韩国共同建立的5G技术论坛以及我国的813计划研发工程的启动。

由此可以看出5G无线通信是移动互联网在外来发展的最为重要的驱动力,将对移动互联网作为未来新兴业务的基础平台起到了重要的推动作用。而当前在互联网进行的各种业务大多都是通过无线传播的方式进行,而5G技术对这种传输的效率和传输质量提出了更高的要求。而将5G通信系统和 其它 通信系统进行有效的结合以及无缝的对接是5G无线通信技术研究的主要方向和目标。因此,在5G无线蓬勃发展的今天,其技术的发展主要呈现出以下特点:

首先,5G通信技术系统更加注重用户体验,而良好的用户体验主要是以传输时延、3D交互游戏为主要支撑来实现。

其次,5G无线通信系统以多点和多用户协作的网络组织是其与与其它通信系统相比最为明显的特点和优势,这种网络组织系统使得系统整体的性能得到了极大的提升。

再次,5G无线通信系统和其它通信系统相比应用到了较多的高端频谱,但是高端频谱无线电波穿透能力有限,因此,有线和无线相结合是系统采取的最为普遍的组成形式。

二、5G无线通信通信系统的关键技术

(一)大规模MIMO 技术

1技术分析

在多种无线通信系统中已经普遍采用了多天线技术,这种技术能够有效的提升通信系统的频谱效率,例如,3G系统、LTE、LTE-A、WLAN 等.频谱效率是随着天线数量的增多而效率随之提高。MIMO信道容量的增加和收发天线的数量呈现出近似线性的关系,因此在5G无线系统内采取较多数量的天线是为了有效的提高系统容量。但是当前系统收发终端配备的收发天线数量不多,这是由于天线数量的增多使得系统的空间容量会被压缩,并且多数量天线技术复杂所造成的。

但是,大规模MIMO 技术的优势还是非常明显的,主要体现在以下几个方面:首先,大规模MIMO分辨率更强,能够更加深入挖掘到空间维度资源,从而使得多个用户能够在大规模MIMO的基站平台上实现同一频率资源的同时通信,因此,使得能够实现小规模数量基站的前提下高频谱的信息传输。其次,大规模 MIMO抗干扰性能强,这是由于其能够将波束进行集中。再次,能够极大程度的降低发射功率,提高发射效率。

2我国的研究和应用现状

我国对大规模MIMO 技术的研究主要是集中在信道模、信道容量以及传输技术等方面,在理论模型和实测模型方面的研究比较少,公认的信道模型当前还没有建立起来,而且传输方案都是采用TTD系统,用户数量少于基站数量使得导频数和用户数呈现出线性增长的关系。除此之外采用矩阵运算等非常复杂的运算技术来进行信号检测和信息编码。因此,我国要充分挖掘MIMO 技术的内在优势,结合实际来对通信信道模型进行深入的研究,并且在频谱效率、无线传输 方法 、合资源调配方法等方面应当进行更多的有效分析和研究。

(二)全双工技术

所谓全双工技术就是指信息的同时传输和同频率传输的一种通信技术。由于无线网络通信系统在信息传输过程中传输终端和接受终端存在一种固有的信号自干扰。全双工计划苏能够充分的提高频率利用率,以实现多频率的信息的信息传输,从而改变了一般通信系统不能够实现同频率和双向传输的技术现状,因此这种技术已经成为无线通信技术当前研究的一个重要的关键点。这种技术应用在5G无线通信系统中能够实现无线频谱资源得到充分的挖掘和利用。当前5G无线通信系统由于接受信号的终端和发射信号的终端频率之间存在着较大的差异,使得其产生自干扰的现象比较突出,是5G无线通信技术发展的一个主要瓶颈,因此,全双工技术在5G无线通信系统内有效的应用使得信号自干扰的问题能够通过相互抵消的方式得到有效的解决。通过模拟端干扰抵消、对已知的干扰信号的数字端干扰抵消等各种新的干扰技术的发展以及这些技术的有效结合使得极大多数信号之间的自干扰现象都基本上得到了有效的抵消。

(三)超密集异构网络技术

5G无线通信通信系统不仅包括无线传输技术,而且也包括后续演化的无线接入技术,因此,5G网络系统就是各种无线接入技术,例如,5G,4G,LTE, UMTS (universal mobile telecommunications system)以及wireless fidelity等技术共同组成的通信系统,在系统内部,宏站和小站共同存在,例如,Micro,Pico,Relay以及Femot等多层覆盖的异构网络。在异构网络内部,运营商和用户共同部署基站,而用户部署的主要是一些功率较低的小站,并且节点的类型也比较多使得网络拓扑变得相当复杂。并且由于异构网络网络基站的密集程度较高,因此其网络节点和用户终端之间的距离就更为接近,使得功率的效率和频谱的效率以及网络系统容量等方面比一般通信网络系统更为优良。

虽然这种技术应用于5G无线网络通信系统中有着非常良好的发展前景,但是也存在着一些缺陷,这种缺陷主要表现在以下几个方面:首先,由于节点之间比较密集使得节点之间的距离相应就比较短,这样就会造成系统内会存在同种无线接入技术之间的同频干扰的现象以及不同无线接入技术在共享频谱之间分层干扰的现象,这种问题的解决有赖于对5G无线通信网络系统进一步的深入研究。其次,由于系统内存在着大量的用户部署的节点,使得拓扑以及干扰图样呈现出范围较大的动态变化。因此,要加强应对这种动态变化的相关技术的研究。

结束语

5G无线网络系统的建立是建立在现有无线网络技术的进步以及新的无线接入技术的研发的基础之上,通过5G无线网络技术的进一步发展,将会在未来极大的拓展移动通信业务的应用领域和应用范围。

参考文献

[1]石炯.5G移动通信及其关键技术发展研究[J].石家庄学院学报,2015(06)

[2]尤肖虎.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]中国科学,2014(05).

[3]杨绿溪.面向5G无线通信系统的关键技术综述[J]。东南大学学报,2015(09).
5g通信技术论文篇二:《试谈5G移动通信发展现状及其关键技术》
【摘要】 第5代移动通信(5G)是面向2020年以后的新一代移动通信系统,其愿景和需求已逐步得以确立,但相关技术发展目前仍处于探索阶段。本文简单介绍了5G移动通信的发展前景;概述了国内外5G移动通信的发展现状及相关研发单位和组织的学术活动;重点针对5G移动通信中富有发展前景的若干项关键技术做了详细的阐述,包括Massive MIMO、超密集异构网络、毫米波技术、D2D通信、全双工无线传输、软件定义网络、网络功能虚拟化和自组织网络等。

【关键词】 5G 发展现状 关键技术

前言

社会的进步,使人与人、人与万物的交集越来越大,人们对通信技术的需求和更优性能的追求在当今变得更加迫切。无论是在移动通信起步的伊始,还是迅速发展的当下,人们对移动通信的追求都是更快捷,更低耗,更安全。第五代移动通信为满足2020年以后的通信需求被提出,现今受到无数学人的关注。

第5代移动通信(fifth generation mobile communication network,5G)作为新一代的移动通信肩负着演进并创新现有移动通信的使命。它主要通过在当今无线通信技术的基础上演进并开发新技术加以融合从而构建长期的网络社会,是新、旧无线接入技术集成后方案总称,是一种真正意义上的融合网络。

一、5G发展现状

移动通信界,每一代的移动无线通信技术,从最开始的愿景规划,到技术的研发,标准的制定,商业应用直至其升级换代大致周期都是十年。每一次的周期伊始,谁能抢占技术高地,更早的谋划布局,谁就能在新一轮‘通信大洗牌’中获得领先优势。我国在5G之前的全球通信竞备中一直是落后或慢于发达国家的发展速度,因而在新一轮5G通信的竞备中国家是非常重视并给予了大力支持。2013年初,我国便成立了专项面对5G移动通信研究与发展的IMT-2020推进组,迅速明确了5G移动通信的愿景,技术需求,应用规划。2013年6月,国家863计划启动了5G移动通信系统先期研究一期重大项目。令人振奋的是2016年伊始,我国正式启动5G技术试验,这是我国通信业同国际同步的一个重要信号。

同样2013年以来,欧盟、韩国等国家与地区也成立相关组织并启动了针对5G的相关重大的科研计划[1]:1)METIS是欧盟第七框架计划中的一部分,项目研究组由爱立信、法国电信及欧洲部分学术机构共29个成员组成,旨在5G的愿景规划,技术研究等。2)5G PPP是由政府(欧盟)出资管理项目吸引民间企业与组织参加,其机制类似于我国的重大科技专项,计划发展800个成员,包括ICT的各个领域。3)5G Forum是由韩国发起的5G组织,成员涵盖政府,产业,运营商和高校,主要愿景是引领和推进全球5G技术。

二、5G关键技术

结合当前移动通信的发展势头来看,5G移动通信关键技术的确立仍需要进一步的考量和市场实际需求的检验。未来的技术竞争中哪种技术能更好的适应并满足消费者的需求,谁能够在各项技术中脱颖而出,现阶段仍然不能明确的确立。但结合当前移动通信网络的应用需求和对未来5G移动通信的一些展望,不难从诸多技术中 总结 出几项富有发展和应用前景的关键性技术[1]。

2.1 Massive MIMO

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术其实在5G之前的通信系统中已经得到了一些应用,可以说它是一种作为提高系统频谱效率和传输可靠性的有效手段。但因天线占据空间问题、实现复杂度大等一系列条件的制约,导致现有MIMO技术应用中的收发装置所配置的天线数量偏少。但在Massive MIMO中,将会对基站配置数目相当大的天线,将把现阶段的天线数量提升一到两个数量级。它所带来的巨大的容量和可靠性吸引了大量通信研究人员的眼球,彰显了该技术的优越性。

它的应用能够给我们带来的好处是:1)较于以往的多入多出系统,Massive MIMO可以加大对空间维度资源的利用,为系统提供更多的空间自由度。2)因其系统架构的优越性,可以做到降干扰、提升功率效率等。

同时它也存在着一系列问题:1)因缺乏大量理论建模、实测建模方面工作的支撑,当前没有认可度较高的信道模型。2)在获取信道信息时的开销要依靠信道互易性来降低,但是当前的假定方案中使用比较多的是TDD系统,且用户均为单天线,与基站天线数量相比明显不足,当用户数量增加时则会致使导频数量线性增加,冗余数据剧增。3)当前Massive MIMO面对的瓶颈问题主要是导频污染。

Massive MIMO在5G移动通信中的应用可以说是被寄予厚望,它将是5G区别以往移动通信的主要核心技术之一。

2.2 超密集异构网络

应5G网络发展朝着多元、综合、智能等方向发展的要求,同时随着智能终端的普及,数据流的爆炸式增长将逐步彰显出来,减小小区半径、增加低功率节点数等举措将成为满足5G发展需求并支持愿景中提到的网络流量增长的核心技术之一。超密集组网的组建将承担5G网络数据流量提高的重任。未来无线网络中,在宏站覆盖范围内,无线传输技术中的各种低功率的节点密度将会是现有密度5-15倍,站点间的距离将缩小到10米以内,站点与激活用户甚至能够做到一对一的服务,从而形成超密集异构网络[2]。超密集异构组网中,网络的密集化的构造拉近了节点与终端的距离,从而使功率效率和频谱效率加以提升,并且可以让系统容量得到巨幅提升。

2.3毫米波技术

在5G网络中,与即将面对的巨大的业务需求相冲突的是传统移动通信频谱资源已趋于饱和。如何将移动通信系统部署在6GHz以上的毫米波频段正成为业界广泛研究的课题。相比于传统移动通信频谱的昂贵授权费,MMW频段中包含若干免费频段,这使得其使用成本可能会降低。MMW频谱资源极为丰富可以寻找到带宽为数百兆甚至数千兆的连续频谱,连续频谱部署在降低部署成本的同时也提高了频谱的使用率[3]。 2.4 D2D通信

在未来5G网络中,无论是网络的容量还是对频谱资源的利用率上都将会得到很大空间的提升,丰富的信道模式以及出色的用户体验也将成为5G重要的研发着力点。D2D通信具有潜在的提升系统性能,增强用户体验,减轻基站压力,提高频谱利用率等前景,因而它也是未来5G网络的关键技术之一。

D2D通信是一种在蜂窝系统架构下的近距离数据直接传输技术。用户之间使用的智能终端可以在不经基站转发的情况下直接传输会话数据,且相关的控制信号仍由蜂窝网络负责。这种新型传输技术让终端可以借助D2D在网络覆盖盲区实现端到端甚至接入蜂窝网络,从而实现通信功能。

2.5全双工无线传输

全双工无线传输是区别于以往同一时段或同一频率下只能单向传输的一种通信技术。能够实现双向同时段、同频传输的全双工无线传输技术在提升频谱利用率上彰显出其优越性,它能够使频谱资源的利用趋于灵活化。全双工无线传输技术为5G系统挖掘无线频谱资源提供了一种很好的手段,使其成为5G移动通信研究的又一个 热点 技术。

同样,在全双工无线传输技术的应用上也有很多阻力因素:同频、同时段的传输,在接收端和发射端的直接功率差异是非常大的,会产生严重自干扰。而且全双工技术在同其他5G技术融合利用时,特别是在Massive MIMO条件下的性能差异现在还缺乏深入的理论分析[4]。

2.6软件定义网络(SDN)与网络功能虚拟化(NFV)

SDN技术是源于Internet的一种新技术。该技术的思路是将网络控制功能从设备上剥离,统一交由中心控制器加以控制,从而实现控、转分离,使控制趋于灵活化,设备简单化。

同时在考虑网络运营商的运维实际也提出了一种新型的网络架构体系NFV,该体系利用IT技术及其平台将网元功能虚拟化,根据用户的不同业务需求在VNF(Virtual Network Feature)的基础上进行相应的功能块连接与编排。NFV的核心所在即降低网络逻辑功能块和物理硬件模块的相互依赖,提高重用,利用软件编程实现虚拟化的网络功能,并将多种网元硬件归于标准化,从而实现软件的灵活加载,大幅度降低基础设备硬件成本。

2.7自组织网络

运营商在传统的移动通信网络中,网络的部署和基站的维护等都需要大量人工去一线维护,这种依赖人力的方式提供的服务低效、高昂等弊端一直深受用户诟病。因此,为了解决网络部署、优化的复杂性问题,降低运维成本相对总收入的比例,便有了自组织网络的概念。

SON的应用将会为无线接入技术带来巨大的便利,如实现多种无线接入技术的自我融合配置,网络故障自我愈合,多种网络协同优化等等。但当前在技术的完备上也存在一系列挑战:不支持多网络之间的协调,邻区关系因低功率节点的随机部署和复杂化需发展新的自动邻区关系技术等。

三、小结

5G移动通信作为下一代移动通信的承载者,肩负着特殊的使命,在完成人们对未来移动通信的诸多憧憬上被寄予厚望。本文概述了当前5G几项富有发展前景的关键性技术,结合5G一系列的发展背景和人们多方面的通信需求,对几项关键技术的利弊加以剖析。可以预计的是未来几年5G的支撑性技术将被确立,其关键技术的实验、标准的制定以及商业化的应用也将逐步展开。

参 考 文 献

[1]赵国峰,陈婧等.5G移动通信网络关键技术综述[J].重庆邮电大学学报(自然科学版),2015.08 DOI:10.3979/j.issn.1673-825X.2015.04.003

[2] Kela,P. Turkka,J. Costa,M. Borderless Mobility in 5G Outdoor Ultra-Dense Networks[J],Access, IEEE(Volume:3),2015.08,pages1462-1476.

[3] JungSook Bae, Yong Seouk Choi,Architecture and Performance Evaluation of MmWave Based 5G Mobile Communication System[C],Information and Communication Technology Convergence(ICTC),2014 International Conference On.IEEE,2014.10,pages847-851.

[4] Wang,X.Huang,H.Hwang,T. On the Capacity Gain from Full Duplex Communications in A Large Scale Wireless Network[J], IEEE EARLY ACCESS ARTICLES, 2015.10.
5g通信技术论文篇三:《试论5G无线通信技术概念》
引言

近年来,移动通信技术已经历数次变革,从20世纪80年代速度慢、质量差、安全性小、业务量低的1G通信技术,到20世纪90年代提出的低智能的2G无线通信技术,再到近年来的频谱利用率较低的3G网络,和现在的前三代无可比拟的4G无线通信技术,可谓是长江后浪推前浪,一浪更比一浪高啊!5G无线通信工程技术作为当代最具前景的技术,将可以满足人们近期的对移动无线技术的需求。

15G无线网络通信技术的相关概念

5G无线网络通信技术实际上就是在前面无线网络技术的基础上不断改进充分利用无线互联网网络。这项技术是最近才在国际通信工程大会上被优点提出的,他将会是一项较为完美的、完善的无线通信技术,他将可能会将纳米技术运用到这种将会在未来占据一席之地的无线互联网网络工程中,运用纳米技术更好的做好防护工作,保护使用者的一切信息。在未来5G无线网络通信技术将会融合之前所有通信工程的优点,他将会是更为灵活与方便的核心网站,在运营过程中将会减少在传输过程中的能量损耗,速度更快。若是在传输信息的过程中受到阻碍,将会被立刻发现且能很好的保护个人信息起到保护作用。

5G无线网络通信技术将会有很多优点,不仅融会贯通了在它之前所有通信技术的长处而且集百家之长于一身,是个更加灵活的网络核心平台,也会就有更加激烈的竞争力。在这项网络技术中将会为人类提供更加优秀、比其他平台更优惠的价位,更接近人类生活的服务。它的覆盖面要比现如今的3G、4G的更为广阔,有利于用户更快更好的体验,智能化的服务与网络快速推进进程的核心化的全球无缝隙的连接。为了使人类体验到更优惠的、更先进化的、具有多样性的、保障人类通信质量的服务,我们必须利用有限的无限博频率接受更大的挑战,充分利用现在国家领导人为我们提供的宽松的网络平台,让5G无线网络通信技术在不久的将来更好的服务于我们。

25G无线网络通信技术的相关技术优点与特点

5G无线网络通信技术也就是指第五代移动网络通用技术,它与前几代通信技术有些许不同之处,他并不是独立存在的而是融合了别的技术的许多优点更为特别的是将现有的无限技术接入其中,它将实现真正意义上的改革,实现“天人合一”达到真正的融合。它的体型会更加的小巧,便于我们随时随地安装。现如今5G无线网络通信技术已经被提上日程,成为了全球相关移动通信讨论热议的话题,互联网公司在争先恐后的提高与改善自身的通信设备,加快创新的步伐,想要在未来的通信技术领域占据一席之地。现在让我么一起来探讨一下他可能具有哪些其他通信技术无可比拟的优点与特点:

(1)全新的设计理念:在未来5G无线网络通信技术将会是所有通信工程中的龙头老大,它设计的着重点是室内无限的覆盖面与覆盖能力,这与之前的通信工程的最根本的设计理念都不同。

(2)较高的频率利用率:5G无线网络通信技术将会使用较高频率的赫兹,而且会被广泛的使用在生活中但是我们国家现阶段的技术水平还较为低下,达不到这样的层次,所以我们必须先提高我们的科学技术,才能跟上通信技术更新的步伐。

(3)耗能、成本投入量较低:之前我们所使用的通信工程技术都是较为简单的将物理层面的知识营运的网络中,没有创新意识,不能够将环保的理念运用到通信工程中,都是一些较为传统的方法与手段,只是一味的追求经济利益。现如今随着科技的进步我们需要做到全方面的考虑,不能只注重眼前利益,所以低耗能、高质量的通信技术将是未来5G无线网络通信技术要面临的主要问题,也是难点问题,我们必须学会适时的对相应状况作出调整。

(4)优点:5G无线网络通信技术作为未来世界通信技术的主力,在不久将会得到实质性的开展,他将大大的提高我们的上网速度,将资源合理有效的利用起来,较其他之前的通信技术上升到一个新的层面,安全性也会得到保障不会出现个人信息外漏的现象,总而言之它的各个方面将都会得到改善,成为人们心中理想的模样,它具有较大的灵活程度可以适时更具客户的需求做出合理的调整,它的优点相信不久我们就会有切身的感受.

3小结

随着现代的快速进步,移动无线通讯技术也紧随时代的进步,呈现着日新月异的变革,现如今我国综合国力已经得到了很大程度的提高,当然在通信技术领域这一块我们也不愿屈居人后,必须加快通信技术改革与创新的脚步,满足人们对互联网的需求,尽快的、更好的发展5G无线网络通信技术才能在未来的通信技术中立于不败之地。

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⑺ 5G专网,剖析三大运营商的战略布局

2021年7月24日,由江苏省未来网络创新研究院主办、SDNLAB承办的2021中国5G网络创新论坛上,多位嘉宾提到5G专网的发展与应用。SDNLAB对此进行了整理,以飨读者。

会上,中国电信研究院行业应用研究所赵婧博表示,随着数字化转型的深入,垂直行业面临着IT架构变化、云网融合、云边协同、OT/IT/CT融合等挑战,传统专网方式在覆盖能力、传输能力、连接能力、可靠性、安全性、商业模式创新等方面无法很好满足行业客户的业务需求。


传统专网模式下,企业从生产、管理、物流到办公需要部署多张独立专网,运营成本高,建设周期长,另外由于各种制式的网络来自不同供应商、不同时期,导致后台无法连通、频段存在干扰。



5G专网高度契合数字化转型需求,是OT+IT+CT的全面融合与提升,也将是5G垂直行业应用的第一爆点。


根据3GPP标准定义,5G专网分为独立部署模式(SNPN)和公网集成模式(PNI-NPN),其中公网集成模式又根据与公网共享程度不同分为“与公网部分共享(共享RAN或共享RAN及核心网控制面)”与“与公网端到端共享”。


独立部署模式是国家提供专用的5G频段,用于行业用户自建5G专网。公网集成模式是依靠运营商,利用边缘计算、网络切片等技术为企业建设/租赁专网。


网络切片还是专用频谱


分配到专用的5G频谱资源,企业想要独立建网还要拥有基站、核心网等整套网络资产,在建网过程中投资的成本很高,普通企业特别是小型企业无法承担购买和部署全套5G网络的费用,另外后期还需要一些专业的运维人员来维护网络。


企业自建5G专网


但通过此方式建立的专网隔离好、时延低、安全性高,网络环境更加自主可控,可以不依赖于运营商提供自己所需的服务。


网络切片是利用虚拟化技术,将5G的核心网、无线网分割成多个部分,分别支撑不同业务,保证各个切片网络之间互相隔离,从而保证专网的时延和可靠性。


企业可以根据自身业务需求,向运营商定制网络切片服务,无需自建网络基础设施,节省了建设网络的成本,后期运维成本也较低。同时可以定制不同的网络切片,在不同程度上共享专网,不需要分配单独的频谱资源。但利用切片技术其实是属于虚拟专网,尽管在不通切片上,但物理网络、供电、传输系统等还是同一个,在安全性及隔离性上没有自建专网高。



那么5G专网究竟是分配专用频谱还是采用切片技术好比较好?


自建专网对企业实力有着一定的硬性要求,且专用频谱难以获取。公安、军队等对安全性要求高的行业会选择自建专网模式,而传统的一些企业对这方面要求没那么严苛,会选择利用切片技术的公网集成模式。


赵婧博表示,5G专网不光对于行业是一个机会,对于运营商来说同样也是重要的转型契机。针对不同行业的用户,需要结合具体的业务场景和业务需求,打造满足不同行业需求的5G专网,从而让5G最大化的使能千行百业。


三大运营商的5G专网


三大运营商的5G专网业务根据不同客户的需求,采取不同的服务模式。


中国移动5G专网包括优享模式、专享模式、尊享模式;中国电信推出5G专网致远模式、比邻模式、如翼模式;中国联通推出5G虚拟专网、5G混合专网、5G独立专网产品。



中国移动


中国移动通信研究院姜怡在会上介绍了中国移动基于“优享、专享、尊享”的5G专网产品体系。



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优享模式

通过QoS、网络切片技术等技术手段实现业务优先保障和业务隔离,满足网络速率、时延、可靠性优先保障的需求,达到业务逻辑隔离、按需灵活配置的效果。该种模式面向大部分广域业务和部分局域业务,如工业园区视频监控、人员及物品跟踪、数据采集类业务等。

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专享模式

在公共网络基础上提供定制化无线网络(如无线网络增强覆盖),通过边缘计算技术,实现数据流量卸载、本地业务处理,满足数据不出场、超低时延等业务需求,为客户提供专属网络服务。

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尊享模式

尊享服务模式通过基站、频率、核心网设备的专建专享,进一步满足超高安全性、超高隔离度、定制化网络的需求,达到专用5G网络、VIP驻场服务的效果,适用于局域场景,如矿区、井下等。


中国移动“果核”产品是基于一体化集成模式,按需集成UPF、5GC、边缘计算、小型SPN、BBU、IMS等能力的5G专网定制化集成解决方案。



在中国移动对外公布的2021年上半年业绩报告中显示,中国移动上半年全网共签约 900 个省级区域特色项目,拓展 452 个 5G 专网项目,合同金额超千万,DICT 大单 122 笔,带动DICT 增量收入超 60 亿元,政企客户数达到 1553 万家。


中国移动与阿里巴巴合作建设了5G智慧园区专网,在杭州移动布设的5G网络基础上,XG实验室研发出一套全新的5G专网安全架构体系,大幅提高5G专网的安全性和易用性。


据阿里介绍,达摩院XG实验室通过自研基于5G核心网的EAC(Enterprise Access Controller),创新实现5G鉴权信息与企业认证信息的打通,搭建起一个安全、智能、灵活扩展的5G企业专网。


中国移动还与南方电网展开了合作,针对深圳市南方电网业务中智能分布式配电自动化(智能分布式配网差动保护和配网自动化三遥)、电网应急通信保障及配网计量等4个业务特性,基于5G SA架构和切片技术提供系统性的5G指挥电网解决方案,该案例旨在 探索 面向垂直行业的5G创新业务及需求,验证5G网络及业务的能力,并为5G商用奠定基础。


中国电信


中国电信研究院陈运清表示,中国电信 5G 专网是“网定制、边智能、云协同、X 随选”融合协同的综合解决方案,“网是基础、云为核心、网随云动、云网一体”,致力于“云改数转”服务产业数字化转型。




中国电信推出三类模式:以“致远、比邻、如翼”三类服务模式为基础服务不同行业客户,实现“云网一体、按需定制”。



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致远模式

致远模式是面向安全组网型政企客户提供的定制网服务模式。该模式基于中国电信5G 2B专网资源,通过VPDN、QoS、灵活资源调度、DNN定制和切片等技术,为交通、物流、教育、农业、卫健、应急、政法、居民服务、住建、能源、工业等11个行业客户提供端到端差异化保障的网络连接服务,同时可以直通天翼云为客户提供丰富的行业应用与服务。


典型案例:深圳智慧警务


中国电信联合深圳公安率先 探索 5G专网技术和警务实战系统的应用结合方案,可满足新型警务设备(如无人巡逻车,警务AR,警用无人机)需要大范围移动视频回传;满足支持立体化、快速部署要求,支撑警务快速部署能力;满足警务连接高可靠和安全隔离要求,提供专网隔离,组网安全对接,空口优先保障。

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比邻模式

比邻模式是面向时延敏感型企业客户提供的定制专网服务模式。该模式基于5G 2B专网资源,通过多频协同、载波聚合、超级上行、边缘节点、QoS增强、无线资源预留、DNN、切片、边缘节点等技术的灵活定制,为企业客户提供一张带宽增强、低时延、数据本地卸载的专有网络,配合MEC、天翼云,最大化发挥边缘计算、云边协同优势,为企业客户的数字化应用赋能。


典型案例:广东美的智慧园区


美的向个性化生产、柔性化制造转型方向明确,但当前业务面临较多问题,中国电信携手美的打造了基于5G+MEC支撑智慧工厂应用场景。


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如翼模式

如翼模式是面向安全敏感型企业客户提供的定制专网服务模式。该模式基于中国电信5G 2B专网资源,充分利用超级上行、干扰规避、5G网络切片和边缘计算等技术,按需定制专用基站、专用频率和专用园区级UPF等专用网络设备,为客户提供一张隔离的、端到端高性能的专用接入网络。同时可以按需定制MEC与行业应用,对专网提供专属运维支撑服务。


典型案例:青岛国网


中国电信联合华为、青岛国网首次依托边缘计算及5G端到端切片实现毫秒级精准负荷控制装置负荷量上送及整组传动测试试验,测试结果显示5G通道时延满足毫秒级需求。随着测试的成功落地,国网全国范围内首套5G公网专用模式下的毫秒级精准负荷控制装置在青岛供电公司投入试运行。


中国联通


中国联通研究院黄蓉介绍道,中国联通的5G专网分为虚拟专网、混合专网、独立专网三种部署方式。

5G虚拟专网

基于中国联通 5G 公众网络资源,利用端到端 QoS 或切片技术,为客户提供一张时延和带宽有保障的、与中国联通公众网络普通用户数据隔离的虚拟专有网络。适用于广域专网业务,包括智慧城市、智慧景区、新媒体、高端小区及办公、智能交通(包含自动驾驶)等场景。

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5G混合专网

以5G数据分流技术为基础,通过无线和控制网元的灵活定制,为行业用户构建一张增强带宽、低时延、数据不出园的基础连接网络。核心网用户面网元UPF为行业用户私有化部署,无线基站、核心网控制面网元根据客户需求灵活部署,为用户提供部分物理独享的5G专用网络。适用于局域开放园区,包括交通物流/港口码头、高端景区、城市安防、工业制造等。

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5G独立专网

采用专有无线设备和核心网一体化设备,为行业用户端到端构建一张与公网数据完全隔离的独立专网,包括gNB、AMF、SMF、UPF、MEC等5G系统的所有网元功能。适用于局域封闭区域,包括矿井、油田、核电、高精制造、监狱、军队等。


在山西霍州庞庞塔煤矿800米的井下,中国联通搭建了全国第一张井下5G专网,解决了煤矿行业安全生产的问题。


中国联通与湛江钢铁案也展开了合作,业务首先通过基站专用无线通道到达企业的5G核心网,然后路由到了自己的业务服务器,从而实现了企业业务和公网业务的隔离。


湛江钢铁通过投建5G核心网打造了智能化钢铁工厂技术平台,目前已实现了炼钢厂风机在线检测与诊断、焦炉四大车、硅钢移动操控、机器人远程操控、智能头盔远程指导等应用场景的落地。


到这里,相信大家对于5G专网架构有了一定的了解,其实三大运营商5G专网的架构基本一致,都可以灵活满足行业客户的差异化诉求。


挑 战


5G专网市场空间巨大,部署的案例数量也在不断增加,同时也面临着一些挑战。


1.企业能否自建5G专网,最重要的还是频谱的获取,频谱资源有限,并非随需随得。在大多数国家,频谱被视为一种自然资源,其使用受到国家主管部门的控制,国家主管部门根据国家的需求分配资源。GSMA建议监管机构应避免在关键的频段中为垂直市场留出频谱,其认为这种做法将阻碍5G最大使用效率的全面释放,并浪费频谱资源。


2.市场上行业项目需求差异性较大,产品标准化不足,针对具体项目,运营商难以快速构建解决方案并快速开通。


3. 赵婧博表示5G专网的ToB能力尚不完备,短板需要逐步补齐:5G网络差异化能力不完备;行业和场景化解决方案未产品化;定制化化规建维优营需完善;商业模式需创新。


虽有挑战,但总体来说5G专网发展前景巨大,GrandView Research预计全球5G专网市场规模在2020年至2027年期间的复合年增长率(CAGR)为37.8%,到2027年达到71亿美元。


市场竞争也十分激烈,除了运营商,云服务商、设备提供商、系统集成商等都有意抢占5G专网市场。相信随着技术的升级,未来5G专网将会在各行业呈现蓬勃发展态势。

文章转发自SDNLAB

⑻ 5g网络相比前几代通信技术有什么优势呢

5G网络作为第五代移动通信网络,其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb,这比4G网络的传输速度快数百倍,整部超高画质电影可在1秒之内下载完成。除了高带宽之外,5G网络相比4G网络还着更低的延迟,5G网络的Ping值可以达到仅有几毫秒。目前的4G网络网速已经非常快了,那么5G网络这么快的速率到底有必要吗?目前来看就算网速再快但电信运营商还是按照流量计费的,很少有人会用移动网络下载电影。
其实5G网络已经超越了手机网络的范畴,5G决不会是像3G过渡到4G那样给消费者的直观感觉是网速的提升,5G是革命性的,之所以说是革命性的,是因为5G包含物联网,人类进入信息社会以来,因特网带来的变革成为21世纪世界经济发展的引擎,而5G物联网会将网络的应用范围拓展到前所未有的广度。5G网络有两种类型的网,一个是传统的手机网络,另一个则是为万物互联准备的网,也就是物联网,5G网络所要连接的设备不止是手机了,像自动驾驶汽车、远程医疗等都会使用5G网络。就拿无人驾驶来说,没有5G网络那么无人驾驶永远不会成熟,高带宽低延迟的5G网络对于无人驾驶来说至关重要,只有带宽足够高才能承载马路上数以千计的汽车,只有延迟足够低才能确保出现危险情况时能及时作出反应。无人驾驶要配合物联网使用,只有每辆车每个人都进入车联网之中才能保证绝对的安全。现在的无人驾驶还只是处于初级阶段,没有车联网的无人驾驶不能保证绝对的安全。以目前无人驾驶的水平以及发生事故的概率来看,如果普及无人驾驶技术会使汽车公司倒闭。
除了无人驾驶汽车所使用的5G车联网之外,还有远程医疗等也是随着5G的发展而催生的新产业,得益于5G网络的低延迟,医生在远程手术时能够更加精准的给病人开刀,像人的血管等敏感区域,如果远程医疗延迟过高很可能导致医生操刀不准。
除了以上所说的5G实际用处之外,5G其实是提供了一个平台,可能会催生更多新生产业,5G物联网可能会对社会发展带来更加强劲的动力,5G是实现万物互联的关键一环,5G商用会引发社会经济的深刻变革。

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