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【5G学习】5G名词释义

时间:2022-08-11 19:42

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本文摘要:5G基本观点第五代移动电话行动通信尺度,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G(5th generation),也是4G之后的延伸。ITU 为 5G 界说了 eMBB(增强移动宽带)、mMTC(海量大毗连)、URLLC(低时延高可靠)三大应用场景。 5G界说的三大应用场景增强移动宽带(eMBB) 典型应用包罗超高清视频、虚拟现实、增强现实等。

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5G基本观点第五代移动电话行动通信尺度,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G(5th generation),也是4G之后的延伸。ITU 为 5G 界说了 eMBB(增强移动宽带)、mMTC(海量大毗连)、URLLC(低时延高可靠)三大应用场景。

5G界说的三大应用场景增强移动宽带(eMBB) 典型应用包罗超高清视频、虚拟现实、增强现实等。关键的性能指标包罗 100Mbps 用户体验速率(热点场景可达1Gbps)、数十 Gbps 峰值速率、每平方公里数十 Tbps 的流量密度、每小时 500km以上的移动性等。低时延高可靠(URLLC) 典型应用包罗工业控制、无人机控制、智能驾驶控制等,这类场景聚焦对时延极其敏感的业务,高可靠性也是其基本要求。

海量大毗连(mMTC) 典型应用包罗智慧都会、智能家居等。这类应用对毗连密度要求较高,同时出现行业多样性和差异化。专有名词解释1) IMT-2020IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由工信部、发改委和科技部团结推动建立,现在至少有56家成员单元,涵盖海内移动通信领域产学研用主要气力,是推动海内5G技术研究及国际交流互助的主要平台。2) 3GPP R15/R163GPP全称3rd Generation Partnership Project,是一个国际性通讯组织。

成员包罗四类:组织会员、市场代表、视察员和特邀嘉宾(Guests)。其中组织会员包罗ARIB(日本电波工业协会)、ATIS(美国电信行业解决方案同盟)、CCSA(中国通信尺度化协会)、ETSI(欧洲电信尺度化协会)、TSDSI(印度电信尺度开发协会)、TTA(韩国电信技术协会)和TTC(日本电信技术委员会)。

3GPP会定期并公布新的无线通信技术尺度,R15(Release 15)就是第一个包罗5G尺度的版本。按计划5G第二阶段的R16将会在2019年第四季度完成。根据3GPP计划,5G尺度分为NSA(Non Standalone非独立组网)和SA(Standalone独立组网)两种。NSA(Non Standalone非独立组网):其中NSA组网是过渡方案,主要以提升热点区域带宽为主要目的,没有独立信令面,依托4G基站和焦点网事情,相对尺度制定希望快些,已于2017年12月完成相关尺度化事情。

SA(Standalone,独立组网):2018年6月,3GPP 5G尺度 SA(Standalone,独立组网)方案在3GPP全会正式完成并公布,这标志着首个真正完整意义的国际5G尺度正式出炉,即Release15版本。3GPP3) NOMA(非正交多地址)由于5G频谱效率较4G提升了5~15倍,业内提出接纳新型多址接入复用方式,即非正交多址接入(NOMA)。在正交多址技术(OMA)中,只能为一个用户分配单一的无线资源,按频率支解或定时间支解,而NOMA方式可将一个资源分配给多个用户。

在某些场景中,好比远近效应场景和广笼罩多节点接入的场景,特别是上行麋集场景,接纳功率复用的非正交接入多址方式较传统的正交接入有显着的性能优势,更适合未来系统的部署。NOMA4) Millimeter Wave (毫米波)毫米波是一种频率为30到300 GHz的电磁波,频段位于微波(microwave)和红外波(infrared wave)之间。

应用到5G技术的毫米波为24到100 GHz的频段。毫米波的极高频率让它有着极快的传输速率,同时它的较高带宽也让运营商的频段选择更广。5G 毫米波但毫米波也不完美,其超短波长(1到10 mm)让它穿透物体的能力很弱,这导致了信号衰减,这些物体包罗空气、雾、云层和厚实的物体等。短波长也有优点,好比短波长使收发天线能被做到很小,小到轻松塞进手机。

小体积天线也让在有限空间内制作多天线组合系统变得更容易。5) 大规模天线技术Massive MIMO5G的一项关键性技术就是大规模天线技术,即Large scale MIMO,亦称为Massive MIMO。现阶段Massive MIMO技术已经取得了突破性希望,在低频领域已有面向4.5G的商用产物公布。

Massive MIMO从两方面明白Massive MIMO:1、天线的数量传统的TDD网络的天线基本是2天线、4天线或8天线,而Massive MIMO指的是通道数到达64/128/256个。2、信号笼罩的维度传统的MIMO我们称之为2D-MIMO,以8天线为例,实际信号在做笼罩时,只能在水平偏向移动,垂直偏向是不动的,信号类似一个平面发射出去,而Massive MIMO,是信号水平维度空间基础上引入垂直维度的空域举行使用,信号的辐射状是个电磁波束。

Massive MIMO主要有如下优点:可以提供富厚的空间自由度,支持空分多址SDMABS能使用相同的时频资源为数十个移动终端提供服务提供了更多可能的到达路径,提升了信号的可靠性提升小区峰值吞吐率提升小区平均吞吐率降低了对周边基站的滋扰提升小区边缘用户平均吞吐率6) 超麋集组网 超麋集组网将是满足2020年以及未来移动数据流量需求的主要技术手段。超麋集组网通过越发“麋集化”的无线网络基础设施部署,可获得更高的频率复用效率,从而在局部热点区域实现百倍量级的系统容量提升。超麋集组网的典型应用场景主要包罗:办公室、麋集住宅、麋集街区、校园、大型聚会会议、体育场、地铁、公寓等。7) CU/DU(集中单元和漫衍单元)5G的基站功效重构为CU和DU两个功效实体,CU与DU功效的切分以处置惩罚内容的实时性举行区分。

集中单元CU(Centralized Unit):主要包罗非实时的无线高层协议栈功效,同时也支持部门焦点网功效下沉和边缘应用业务的部署。漫衍单元DU(Distributed Unit):主要处置惩罚物理层功效和实时性需求的层2功效。思量节约RRU与DU之间的传输资源,部门物理层功效也可上移至RRU实现。

AAU(有源天线处置惩罚单元),原BBU基带功效部门上移,以降低DU-RRU之间的传输带宽。CU/DU8) 5G全双工(Co-time Co-frequency Full Duplex, CCFD)同时同频全双工技术是指设备的发射机和吸收机占用相同的频率资源同时举行事情,使得通信双方在上、下行可以在相同时间使用相同的频率,突破了现有的频分双工(FDD)和时分双工(TDD)模式,是通信节点实现双向通信的关键之一。与现有的FDD或TDD双工方式相比,同时同频全双工技术能够将无线资源的使用效率提升近一倍,从而显著提高系统吞吐量和容量。

5G全双工技术9)NFV/SDN(网络功效虚拟化和软件界说网络)NFV,即网络功效虚拟化,Network Function Virtualization。通过使用x86等通用性硬件以及虚拟化技术,来承载许多功效的软件处置惩罚。从而降低网络昂贵的设备成本。

可以通过软硬件解耦及功效抽象,使网络设备功效不再依赖于专用硬件,资源可以充实灵活共享,实现新业务的快速开发和部署,并基于实际业务需求举行自动部署、弹性伸缩、故障隔离和自愈等。SDN,即软件界说网络,Software Defined Network。是Emulex网络一种新型网络创新架构,是网络虚拟化的一种实现方式,其焦点技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分散开来,从而实现了网络流量的灵活控制,使网络作为管道变得越发智能。

NFV SDN10) NR 新空口技术NR是“New Radio”的简称,是一种无线设备和基站之间举行数据相同的新尺度。设备和基站之间的相同是无线的,相同前言是在空气中流传的无线电,新空口(NR)就是“新型的空气中无线流传数据的接口”。

NR 空口协议层的总体设计基于 LTE,并举行了增强和优化。用户面在分组数据汇聚协议层(PDCP)上新增服务数据应用协议层(SDAP),分组数据汇聚协议层和无线链路控制子层(RCL)功效举行了相关优化以降低时延和增强可靠性。

11) 无线频率根据各频段特点,sub-6GHz(6GHz 以下)频谱将兼顾笼罩与容量的需求,是峰值速率和笼罩能力两方面的理想折衷;6GHz 以上频谱可以提供超大带宽和更大容量、更高速率,可是一连笼罩能力不足。Sub 6G12) 5G服务化架构及能力开放5G 新型焦点网架构支持控制与转发分散、网络功效模块化设计、接口服务化和 IT 化、增强的能力开放等新特性,以满足 5G 网络灵活、高效、开放的生长趋势。5G 焦点网实现了网络功效模块化以及控制功效与转发功效的完全分散。

控制面可以集中部署,对转发资源举行全局调理;用户面则可按需集中或漫衍式灵活部署,当用户面下沉靠近网络边缘部署时,可实现当地流量分流,支持端到端毫秒级时延。13) 频谱共享为了满足5G超高流量和超高速率需求,除努力争取更多IMT(国际移动通信,International Mobile Telecommunications)专用频谱外,还应进一步探索新的频谱使用方式,扩展IMT的可用频谱。

在5G中,频谱共享技术具备横跨差别网络或系统的最优动态频谱设置和治理功效,以及智能自主接入网络和网络间切换的自适应功效,可实现高效、动态、灵活的频谱使用,以提升空口效率、系统笼罩条理和密度等,从而提高频谱综合使用效率。14) 多网络融合5G 是多种接入技术融合的网络,遵循多网协同的原则,即 5G 和 4G、WLAN 等网络配合满足多场景的需求,实现室内外网络协同;同时保证现有业务的平滑过渡,不造成现网业务中断和缺失。15) 多接入边缘盘算(MEC)MEC 通过将盘算存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移,使应用、服务和内容可以实现当地化、近距离、漫衍式部署,从而一定水平解决了 5G 增强移动宽带、海量机械类通信、超高可靠低时延通信等技术场景的业务需求。同时 MEC 通过充实挖掘网络数据和信息,实现网络上下文信息的感知和分析,并开放给第三方业务应用,有效提升了网络的智能化水平,促进网络和业务的深度融合。

MEC16) 网络切片网络切片是端到端的逻辑子网,涉及焦点网络(控制平面和用户平面)、无线接入网、IP 承载网和传送网,需要多领域的协同配合,差别的网络切片之间可共享资源也可以相互隔离。基于SDN/NFV技术举行网络切片进而实现通用硬件上的多用途组网,是业界的普遍共识。差别网络切片通过虚拟化技术实现对同一个物理基础设施的共享,从而使得资源使用率最大化;每一个切片的资源和功效可以通过定制化,更好的匹配业务需求;移动网络基础设施可以基于运营商计划,动态实现切片生命周期治理,灵活切分为多个业务网络;网络切片实例可以开放给第三方MVNO,从而实现运营商网络资源的多租户商业模式。网络切片17) 5G焦点网(5G Core Network)5G 焦点网融入了 SDN、NFV、云盘算的焦点思想,具备控制与承载分散的特征。

控制面接纳服务化架构,以虚拟化为最优实现方式,能够基于统一的 NFVI 资源池,接纳虚机、虚机上的容器等方式实现云化部署、弹性扩缩容,同时有利于利便灵活地提供网络切片功效;通过用户面功效(UPF)下沉、业务应用虚拟化,实现边缘盘算。用户面功效可凭据性能要求和 NFV 转发性能提升技术的希望,基于通用硬件(x86 服务器或通用转发硬件)或基于专用硬件实现。18) 5G承载网络5G 对承载网的需求主要包罗:高速率、超低时延、高可用性、高精度同步、灵活组网、支持网络切片、智能管控与协同。

5G 承载网应遵循固移融合、综合承载的原则和偏向,与光纤宽带网络的建设统筹思量,在光纤光缆、机房等基础设施,以及承载设备等方面实现资源共享。基于 5G RAN 架构的变化,5G 承载网由以下三部门组成:前传(Fronthaul: AAU-DU):通报无线侧网元设备 AAU 和 DU 间的数据;中传(Middlehaul: DU-CU):通报无线侧网元设备 DU 和 CU 间的数据;回传(Backhaul: CU-焦点网):通报无线侧网元设备 CU 和焦点网网元间的数据。

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19) 波束赋形技术波束赋形技术不仅能大幅度增加容量,还可大幅度提高基站定位精度,当前的手机基站定位的精度很粗劣,这是源于基站全向辐射的模式。而当波束赋型技术乐成应用后,基站对手机的辐射波瓣是很窄的,这就知道了手机相对于基站的偏向角,再加上通过吸收功率巨细推导脱手机与基站的距离,就可以实现手机的精准定位了,并因此而扩展出很是多的定位增值服务。

波束赋形技术20) 超麋集异构网络未来无线网络将部署凌驾现有站点 10 倍以上的种种无线节点,在宏站笼罩区内,站点间距离将保持 10 m 以内,而且支持在每 1 km2 规模内为 25 000个用户提供服务。同时也可能泛起活跃用户数和站点数的比例到达 1∶ 1的现象, 即用户与服务节点一一对应。麋集部署的网络拉近了终端与节点间的距离,使得网络的功率和频谱效率大幅度提高,同时也扩大了网络笼罩规模,扩展了系统容量,而且增强了业务在差别接入技术和各笼罩条理间的灵活性。21) 自组织网络传统移动通信网络中, 主要依靠人工方式完成网络部署及运维,既泯灭大量人力资源又增加运行成本,而且网络优化也不理想。

在未来 5G 网络中,将面临网络的部署、 运营及维护的挑战, 这主要是由于网络存在种种无线接入技术, 且网络节点笼罩能力各不相同,它们之间的关系错综庞大。因此,自组织网络(self-organizing network, SON) 的智能化将成为 5G 网络必不行少的一项关键技术。

22) 内容分发网络(Content Delivery Network)内容分发网络是在传统网络中添加新的条理,即智能虚拟网络。CDN 系统综合思量各节点毗连状态、 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 署理服务器上, 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,降低响应时间,提高响应速度。

CDN 网络架构在用户侧与源 server 之间构建多个 CDN署理 server,可以降低延迟、 提高 QoS(quality of service)。23) D2D 通信(device-to-device communication,D2D)D2D 通信是一种基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术。D2D 会话的数据直接在终端之间举行传输, 不需要通过基站转发, 而相关的控制信令,如会话的建设、 维持、 无线资源分配以及计费、 鉴权、 识别、 移动性治理等仍由蜂窝网络卖力。蜂窝网络引入 D2D 通信, 可以减轻基站肩负, 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, 或者在无线网络的笼罩盲区,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。24) M2M 通信M2M (machine to machine, M2M)M2M 的界说主要有广义和狭义 2 种。广义的M2M 主要是指机械对机械、 人与机械间以及移动网络和机械之间的通信, 它涵盖了所有实现人、 机械、系统之间通信的技术;从狭义上说, M2M 仅仅指机械与机械之间的通信。

智能化、 交互式是 M2M 有别于其它应用的典型特征, 这一特征下的机械也被赋予了更多的“智慧”。M2M(machine to machine, M2M)作为物联网在现阶段最常见的应用形式, 在智能电网、 宁静监测、都会信息化、 情况监测等领域实现了商业化应用。25) 信息中心网络(Information core network)ICN 所指的信息包罗实时媒体流、 网页服务、 多媒体通信等,而信息中心网络就是这些片段信息的总荟萃。

因此,ICN 的主要观点是信息的分发、 查找和通报,不再是维护目的主机的可连通性。差别于传统的以主机地址为中心的 TCP /IP 网络体系结构,ICN 接纳的是以信息为中心的网络通信模型, 忽略 IP 地址的作用, 甚至只是将其作为一种传输标识。

全新的网络协议栈能够实现网络层剖析信息名称、 路由缓存信息数据、 多播通报信息等功效, 从而较好地解决盘算机网络中存在的扩展性、 实时性以及动态性等问题。ICN 信息通报流程是一种基于公布订阅方式的信息通报流程。

26) 移动云盘算移动云盘算是一种全新的 IT 资源或信息服务的交付与使用模式, 它是在移动互联网中引入云盘算的产物。移动网络中的移动智能终端以按需、 易扩展的方式毗连到远端的服务提供商, 获得所需资源,主要包罗基础设施、 平台、 盘算存储能力和应用资源。SaaS 软件服务为用户提供所需的软件应用,终端用户不需要将软件安装在当地的服务器中,只需要通过网络向原始的服务提供者请求自己所需要的功效软件。PaaS 平台的功效是为用户提供建立、 测试和部署相关应用等服务。

PaaS 自身不仅拥有很好的市场应用场景, 而且能够推进 SaaS。而 IaaS 基础设施提供基础服务和应用平台。

27) 人工智能(Artificial Intelligence)人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是盘算机科学的一个分支,它企图相识智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反映的智能机械,该领域的研究包罗机械人、语言识别、图像识别、自然语言处置惩罚和专家系统等。人工智能从降生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不停扩大,可以设想,未来人工智能带来的科技产物,将会是人类智慧的“容器”。

人工智能可以对人的意识、思维的信息历程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能凌驾人的智能。28) 增强现实和虚拟现实(AR/VR)增强现实技术,它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,是把原本在现实世界的一定时间空间规模内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术,模拟仿真后再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,被人类感官所感知,从而到达逾越现实的感官体验。

真实的情况和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要偏向,是仿真技术与盘算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的荟萃,是一门富有挑战性的交织技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包罗模拟情况、感知、自然技术和传感设备等方面。

模拟情况是由盘算机生成的、实时动态的三维立体传神图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除盘算机图形技术所生成的视觉感知外,另有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包罗嗅觉和味觉等,也称为多感知。

自然技术是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为行动,由盘算机来处置惩罚与到场者的行动相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并划分反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

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