第五代移動通信技術(5G)是最新一代蜂窩移動通信技術,也是繼4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系統之后的延伸,5G的性能目標是高資料速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接,Release-15中的5G規范的第一階段是為了適應早期的商業部署,Release-16的第二階段將于2020年4月完成,作為IMT-2020技術的候選提交給國際電信聯盟(ITU),ITU IMT-2020規范要求速度高達20 Gbit/s,可以實作寬信道帶寬和大容量MIMO,
5G關鍵技術
1、超密集異構網路
5G網路正朝著網路多元化、寬帶化、綜合化、智能化的方向發展,隨著各種智能終端的普及,面向2020年及以后,移動資料流量將呈現爆炸式增長,在未來5G網路中,減小小區半徑,增加低功率節點數量,是保證未來5G網路支持1000倍流量增長的核心技術之一,因此, 超密集異構網路成為未來5G網路提高資料流量的關鍵技術,
2、自組織網路
傳統移動通信網路中,主要依靠人工方式完成網路部署及運維,既耗費大量人力資源又增加運行成本,而且網路優化也不理想,在未來5G網路中,將面臨網路的部署、運營及維護的挑戰,這主要是由于網路存在各種無線接入技術,且網路節點覆寫能力各不相同,它們之間的關系錯綜復雜,因此,自組織網路(self-organizing network, SON)的智能化將成為5G網路必不可少的一項關鍵技術,
3、內容分發網路
在5G中,面向大規模用戶的音頻、視頻、影像等業務急劇增長,網路流量的爆炸式增長會極大地影響用戶訪問互聯網的服務質量,如何有效地分發大流量的業務內容,降低用戶獲取資訊的時延,成為網路運營商和內容提供商面臨的一大難題,僅僅依靠增加帶寬并不能解決問題,它還受到傳輸中路由阻塞和延遲、網站服務器的處理能力等因素的影響,這些問題的出現與用戶服務器之間的距離有密切關系,內容分發網路(CDN)會對未來5G網路的容量與用戶訪問具有重要的支撐作用,
4、D2D通信
在5G網路中,網路容量、頻譜效率需要進一步提升,更豐富的通信模式以及更好的終端用戶體驗也是5G的演進方向,設備到設備通信(device-to-device communication, D2D)具有潛在的提升系統性能、增強用戶體驗、減輕基站壓力、提高頻譜利用率的前景,因此,D2D是未來5G網路中的關鍵技術之一,
5、M2M通信
M2M(machine to machine, M2M)作為物聯網最常見的應用形式,在智能電網、安全監測、城市資訊化、環境監測等領域實作了商業化應用,3GPP已經針對M2M網路制定了一些標準,并已立項開始研究M2M關鍵技術,M2M的定義主要有廣義和狹義2種,廣義的M2M主要是指機器對機器、人與機器間以及移動網路和機器之間的通信,它涵蓋了所有實作人、機器、系統之間通信的技術;從狹義上說,M2M僅僅指機器與機器之間的通信,智能化、互動式是M2M有別于其它應用的典型特征,這一特征下的機器也被賦予了更多的“智慧”,
6、資訊中心網路
隨著實時音頻、高清視頻等服務的日益激增,基于位置通信的傳統TCP/IP網路無法滿足資料流量分發的要求,網路呈現出以資訊為中心的發展趨勢,資訊中心網路(ICN)的思想最早是1979年由Nelson提出來的,后來被Baccala強化,作為一種新型網路體系結構,ICN的目標是取代現有的IP,
5G網路特點
1) 峰值速率需要達到Gbit/s的標準,以滿足高清視頻、虛擬現實等大資料量傳輸,
2) 空中介面時延水平需要在1ms左右,滿足自動駕駛、遠程醫療等實時應用,
3) 超大網路容量,提供千億設備的連接能力,滿足物聯網通信,
4) 頻譜效率要比LTE提升10倍以上,
5) 連續廣域覆寫和高移動性下,用戶體驗速率達到100Mbit/s,
6) 流量密度和連接數密度大幅度提高,
7) 系統協同化、智能化水平提升,表現為多用戶、多點、多天線、多攝取的協同組網,以及網路間靈活地自動調整,
5G應用領域
1) 車聯網與自動駕駛
2) 外科手術
3) 智能電網
對于5G網路的相關知識進行學習和整理,便于更好的學習已經提上日程的神奇6G,
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