5g通信网络是什么(5g通信)

导读大家好,小乐来为大家解答以上问题,5g通信网络是什么,5g通信很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、作为新一代移动通信技术,5g的

大家好,小乐来为大家解答以上问题,5g通信网络是什么,5g通信很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、作为新一代移动通信技术,5g的网络结构、网络能力和需求与过去有很大不同,大量技术融合在其中。5G的关键技术包括:基于OFDM的波形优化和多址接入、实现可扩展的OFDM间隔参数配置、通过OFDM加窗提高复用效率、灵活的帧设计、超密集异构网络、网络自组织、网络切片、内容分发网络、设备到设备通信、边缘计算等。

2、5g有哪些关键技术?

3、基于OFDM优化的波形和多址接入

4、5G采用基于OFDM的波形和多址技术,因为OFDM技术在今天的4G LTE和Wi-Fi系统中应用广泛,可以扩展到大带宽应用,所以频谱效率高,数据复杂度低,可以很好地满足5G的要求。OFDM技术家族可以实现许多增强功能,例如通过加窗或滤波来增强频率局部化,提高不同用户和业务之间的复用传输效率,以及创建单载波OFDM波形来实现节能的上行链路传输。

5、实现可扩展的OFDM间隔参数配置。

6、利用OFDM子载波之间的15kHz间隔(固定OFDM参数配置),LTE最多可以支持20 MHz的载波带宽。为了支持更丰富的频谱类型/频段(为了连接尽可能多的设备),5G将利用所有可用的频谱,如毫米微波和免执照频段)和部署模式。NR将引入可扩展的OFDM间隔参数配置。这一点很重要,因为当FFT(快速傅立叶变换)是较大的带宽扩展尺寸时,必须保证处理复杂度不会增加。为了支持多种部署模式的不同信道宽度,5G NR必须适应同一部署中的不同参数配置,在统一框架下提高复用效率。此外,5G NR还可以实现跨参数的载波聚合,比如汇聚毫米波和6GHz以下频段的载波。

7、提高复用效率的OFDM加窗

8、5G将应用于大规模物联网,这意味着数十亿台设备将相互连接。5G势必提高复用效率,以应对大规模物联网的挑战。为了避免相邻频带之间的相互干扰,带内和带外信号辐射必须尽可能小。OFDM可以实现波形后处理,如时域加窗或频域滤波,以改善频率局部化。

9、基于的柔性框架设计

10、在设计5G NR时,采用灵活的5G网络架构,进一步提高5G业务复用效率。这种灵活性不仅体现在频域,也体现在时域。5G NR的框架完全可以满足5G的不同业务和应用场景。这包括可伸缩的传输时间间隔(STTI)和独立的集成子帧。

11、先进的新无线技术

12、随着5G的演进,LTE本身也在不断演进(比如最近实现的千兆4G)。5G将不可避免地利用4G LTE目前使用的先进技术,如载波聚合、MIMO和非共享频谱。这包括许多成熟的通信技术:

13、大规模MIMO:目前从22到44 MIMO。更多的天线也意味着占用更多的空间。在空间有限的设备中容纳更多的天线显然是不现实的,所以更多的MIMO只能叠加在基站上。按照目前的理论,5G NR在基站最多可以使用256根天线,通过天线的二维排列可以实现3D波束形成,从而提高信道容量和覆盖范围。

14、毫米波:5G新技术首次将24GHz以上的频段(俗称毫米波)应用于移动宽带通信。大量可用的高频段频谱可以提供终极的数据传输速度和容量,这将重塑移动体验。但是毫米波的利用并不容易,利用毫米波传输更容易造成路径阻塞和损耗(信号衍射能力有限)。通常情况下,毫米波段传输的信号甚至无法穿透墙壁。此外,它还面临着一些问题,如波形和能耗。

15、频谱共享:通过共享频谱和免授权频谱,5G可以扩展到多个维度,以实现更大的容量,使用更多的频谱,并支持新的部署场景。这不仅有利于拥有授权频谱的移动运营商,也为没有授权频谱的厂商创造了机会,如有线运营商、企业、物联网垂直行业等,让他们充分利用5G NR技术。NR原生支持所有频谱类型,并通过向前兼容灵活利用新的频谱共享模式。

16、先进的信道编码设计:目前LTE网络的编码不足以满足未来的数据传输需求,因此迫切需要更高效的信道编码设计来提高数据传输速率,并利用更大的编码信息块来适应移动宽带流量配置。同时,现有信道编码技术(如LTE Turbo)的性能极限应继续提高。LDPC的传输效率远高于LTE Turbo,并行解码设计可以低复杂度、低延迟地扩展到更高的传输速率。

17、超密集异构网络

18、5G网络是一个超级复杂的网络。2G时代,几万个基站就能覆盖全国,但在4G中国,网络超过500万个。而5G需要支持每平方公里100万台设备。这个网络必须非常密集,需要大量的小型基站来支撑。在同一个网络中,不同的终端需要不同的速率、功耗、不同的频率和不同的QoS要求。在这种情况下,网络很容易造成相互干扰。5G网络需要采取一系列措施来保证系统性能:网络中不同业务的实现、各个节点之间的协调方案、网络的选择以及节能配置方式。

19、在超密集网络中,密集部署使得小区边界数量急剧增加。

20、  总之,一个复杂的、密集的、异构的、大容量的、多用户的网络,需要平衡、保持稳定、减少干扰,这需要不断完善算法来解决这些问题。

21、  网络的自组织

22、  自组织的网络是5G的重要技术,这就是网络部署阶段的自规划和自配置;网络维护阶段的自优化和自愈合。自配置即新增网络节点的配置可实现即插即用,具有低成本、安装简易等优点。自规划的目的是动态进行网络规划并执行,同时满足系统的容量扩展、业务监测或优化结果等方面的需求。自愈合指系统能自动检测问题、定位问题和排除故障,大大减少维护成本并避免对网络质量和用户体验的影响。

23、  SON技术应用于移动通信网络时,其优势体现在网络效率和维护方面,同时减少了运营商的支出和运营成本投入。由于现有的 SON 技术都是从各自网络的角度出发, 自部署、自配置、自优化和自愈合等操作具有独立性和封闭性,在多网络之间缺乏协作。

24、  网络切片

25、  就是把运营商的物理网络切分成多个虚拟网络,每个网络适应不同的服务需求,这可以通过时延、带宽、安全性、可靠性来划分不同的网络,以适应不同的场景。通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑网络,从而避免了为每一个服务建设一个专用的物理网络,这样可以大大节省部署的成本。

26、  在同一个5G网络上,通过技术电信运营商会把网络切片为智能交通、无人机、智慧医疗、智能家居以及工业控制等多个不同的网络,将其开放给不同的运营者,这样一个切片的网络在带宽、可靠性能力上也有不同的保证,计费体系、管理体系也不同。在切片的网络中,各个业务提供商,不是如4G一样,都使用一样的网络、一样的服务。很多能力变得不可控。5G切片网络,可以向用户提供不一样的网络、不同的管理、不同的服务、不同的计费,让业务提供者更好地使用5G网络。

27、  内容分发网络

28、  在5G网络中,会存在大量复杂业务,尤其是一些音频、视频业务大量出现,某些业务会出现瞬时爆炸性的增长,这会影响用户的体验与感受。这就需要对网络进行改造,让网络适应内容爆发性增长的需要。

29、  内容分发网络是在传统网络中添加新的层次,即智能虚拟网络。CDN 系统综合考虑各节点连接状态、负载情况以及用户距离等信息,通过将相关内容分发至靠近用户的CDN代理服务器上、实现用户就近获取所需的信息,使得网络拥塞状况得以缓解,缩短响应时间,提高响应速度。

30、  源服务器只需要将内容发给各个代理服务器,便于用户从就近的带宽充足的代理服务器上获取内容,降低网络时延并提高用户体验。CDN技术的优势正是为用户快速地提供信息服务,同时有助于解决网络拥塞问题。CDN技术成为5G必备的关键技术之一 。

31、  设备到设备通信

32、  这是一种基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术。设备到设备通信(D2D)会话的数据直接在终端之间进行传输,不需要通过基站转发,而相关的控制信令,如会话的建立、维持、无线资源分配以及计费、 鉴权、识别、移动性管理等仍由蜂窝网络负责。蜂窝网络引入D2D通信,可以减轻基站负担,降低端到端的传输时延,提升频谱效率,降低终端发射功率。当无线通信基础设施损坏,或者在无线网络的覆盖盲区,终端可借助D2D实现端到端通信甚至接入蜂窝网络。在 5G 网络中,既可以在授权频段部署D2D通信,也可在非授权频段部署。

33、  边缘计算

34、  在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。5G要实现低时延,如果数据都是要到云端和服务器中进行计算机和存储,再把指令发给终端,就无法实现低时延。边缘计算是要在基站上即建立计算和存储能力,在最短时间完成计算,发出指令。

35、  软件定义网络和网络虚拟化

36、  SDN架构的核心特点是开放性、灵活性和可编程性。它主要分为三层:基础设施层位于网络最底层,包括大量基础网络设备,该层根据控制层下发的规则处理和转发数据;中间层为控制层,该层主要负责对数据转发面的资源进行编排,控制网络拓扑、收集全局状态信息等;最上层为应用层,该层包括大量的应用服务,通过开放的北向API对网络资源进行调用。NFV作为一种新型的网络架构与构建技术, 其倡导的控制与数据分离、软件化、虚拟化思想,为突破现有网络的困境带来了希望。

37、  5G是一个复杂的体系,在5G基础上建立的网络,不仅要提升网络速度,同时还提出了更多的要求。未来5G网络中的终端也不仅是手机,而是有汽车、无人驾驶飞机、家电、公共服务设备等多种设备。4G改变生活,5G改变社会。5G将会是社会进步、产业推动、经济发展的重要推进器。

38、  以上就是5g的关键技术有哪些的简单介绍,希望对大家有所帮助。

本文讲解到此结束,希望对大家有所帮助。

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