什麼是5G?5G通訊關鍵技術簡介

2021-08-20 03:17:31 字數 1833 閱讀 8269

2023年11月,舉辦第三屆世界網際網路大會 ,美國高通公司帶來的可以實現「萬物互聯」的5g技術原型入選15項「黑科技」——世界網際網路領先成果。高通5g 向千兆流動網路和人工智慧邁進.

我國5g技術研發試驗將在2016-2023年進行,分為5g關鍵技術試驗、5g技術方案驗證和5g系統驗證三個階段實施。

2023年3月,工信部副部長陳肇雄表示:5g是新一代移動通訊技術發展的主要方向,是未來新一代資訊基礎設施的重要組成部分。與4g相比,不僅將進一步提公升使用者的網路體驗,同時還將滿足未來萬物互聯的應用需求。

5g具有更高的可靠性,更低的時延,能夠滿足智慧型製造、自動駕駛等行業應用的特定需求,拓寬融合產業的發展空間,支撐經濟社會創新發展。

5g目前還處於技術標準的研究階段,今後幾年4g還將保持主導地位、實現持續高速發展。但5g 有望2020 年正式商用。

資料速率的衡量指標又可以分為以下幾點

a)聚合資料或區域容量(aggregate data rate or area capacity)

聚合資料或區域容量指的是通訊系統能夠同時支援的總資料速率,單位是單位面積上的bits/s。相當於上一代4g的通訊系統,5g的聚合資料速率要求提高1000倍以上。

b)邊緣速率(edge rarte)

邊緣速率指的是當使用者處於系統邊緣時,使用者可能會遇到的傳輸速率最差,也就是資料的下限。又因為一般取傳輸速率最差的5%的使用者作為衡量邊緣速率的標準,邊緣速率又稱為5%速率。

對於該指標,5g的目標是100mbps到1gbps,這一指標比4g典型的1mbps邊緣速率要求至少提高了100倍。

c)峰值速率(peak rate)顧名思義,指的是所有條件最好的情況下,使用者能達到的最大速率。現在4g系統的往返延遲是15ms,其中1ms用於基站給使用者分配通道和接入方式產生的必要信令開銷。雖然4g的15ms相對於絕大多數服務而言,已經是很夠用了。 但隨著科技發展,之後興起的一些裝置需要更低的延遲,比如移動雲計算和可穿戴裝置的聯網。

為此,需要新的架構和協議。

隨著我們轉向5g網路,通訊所花費的能耗應該越來越低。但前文提到,使用者的資料速率至少需要提高100倍,這就要求5g中傳輸每位元資訊所花費的能耗需要降低至少100倍。而現在能量消耗的一大部分在於複雜的信令開銷,例如網路邊緣基站傳回基站的回程訊號。而5g網路,由於基站部署更加密集,這一開銷會更多。因此,5g必須要提高能量的利用率。

5g網路需要有更強的服務能力,能夠同時接入更多的使用者。隨著機機(machine-to-machine,意為裝置到另一裝置)通訊技術的發展,單一巨集蜂窩應該能夠支援超過1000個低傳輸速率裝置,同時還要能繼續支援普通的高傳輸速率裝置。

超密集異構網路、自組織網路、d2d(device-to-device)通訊、m2m(machine-to-machine)通訊、軟體定義無線網路、資訊中心網路、內容分發網路、移動雲計算、軟體定義網路/網路功能虛擬化、情景感知技術

目前用於移動通訊的頻譜資源十分有限,而我國的頻譜資源是採用一種固定方式分配給各個無線電部門,這更加導致了資源利用的不均衡和低利用率。相對於4g網路,5g的頻譜利用率將會得到大大提公升,並且高頻段資源也會被適當應用,以此來克服這一嚴峻問題。

人們對移動通訊的需求趨向於個性化和層次化,在生活中無時無刻能離開通訊網路。5g網路目標之一,即是建設更為完備的網路體系架構,提高對各種新興業務的支撐能力,以此為使用者打造全新的通訊生活。

5g網路中,將會在保證通訊質量的同時,採用有效的綠色節能技術來降低網路損耗,把能耗控制在一定範圍之內。未來的通訊過程中,運營商可以根據實時通訊狀況來調整資源分布,以此節約網路能源。

目前,5g的研究尚處於初期階段,還存在許多技術問題有待解決。隨著其研究歷程的不斷深入,在未來,5g必然將會給使用者帶來全新的通訊體驗,全面推動資訊化時代的發展。

參考文獻

5G關鍵技術研究方向

對於還沒體驗4g移動通訊魅力的國內的移動通訊使用者而言,5g也許還是鏡中花,霧中月 但對於科研界而言,5g研究已經啟程,三星電子5月份宣布,率先開發出了首個基於5g核心技術的移動傳輸網路,實現每秒1gbps的資料傳輸速率。究竟什麼是5g,它的核心是什麼?關鍵技術的研究方向包括哪些?它會給我們的生活帶...

5G混合網路關鍵技術要點

蜂窩網路與乙太網的融合 頻譜資源,功率分配演算法 遺傳演算法,引數迭代 d2d網路 device to device 無線異構網路 計算解除安裝模型 演算法 雲計算的優點 缺點 感測網路 歐姆龍 車載網路 nxp,特斯拉 頻譜分配演算法 實際問題的編輯條件求解 邊緣計算伺服器 通道通暢,平均傳輸時延...

5G關鍵技術之D2D通訊技術

近年來海量智慧型終端裝置呈現與日俱增的局面,滿足使用者特定需求的新興通訊業務也處於爆發之勢,移動通訊承載的資料流量 式增長和無線頻譜資源緊缺的矛盾日益湧現。因此,如何有效的增加網路容量 提高無線頻譜利用率 提公升不同通訊模式下的終端使用者體驗變成了刻不容緩的任務。5g 提出的關鍵技術在解決上述問題上...