從1G到4G，移動(dòng)通信的核心是人與人之間的通信，個(gè)人的通信是移動(dòng)通信的核心業(yè)務(wù)。但是5G的通信不僅僅是人的通信，而是物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、無人駕駛被引入，通信從人與人之間通信開始轉(zhuǎn)向人與物的通信，直至機(jī)器與機(jī)器的通信。
第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）是目前移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的最高峰，也是人類希望不僅改變生活，更要改變社會(huì)的重要力量。
5G是在4G基礎(chǔ)上，對于移動(dòng)通信提出更高的要求，它不僅在速度而且還在功耗、時(shí)延等多個(gè)方面有了全新的提升。由此業(yè)務(wù)也會(huì)有巨大提升，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入智能互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
5G的三大場景
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP定義了5G的三大場景。其中，eMBB指3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)，mMTC指大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，URLLC指如無人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù)。
通過3GPP的三大場景定義我們可以看出，對于5G，世界通信業(yè)的普遍看法是它不僅應(yīng)具備高速度，還應(yīng)滿足低時(shí)延這樣更高的要求，盡管高速度依然是它的一個(gè)組成部分。從1G到4G，移動(dòng)通信的核心是人與人之間的通信，個(gè)人的通信是移動(dòng)通信的核心業(yè)務(wù)。但是5G的通信不僅僅是人的通信，而且是物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、無人駕駛等業(yè)務(wù)被引入，通信從人與人之間通信，開始轉(zhuǎn)向人與物的通信，直至機(jī)器與機(jī)器之間的通信。
5G的三大場景顯然對通信提出了更高的要求，不僅要解決一直需要解決的速度問題，把更高的速率提供給用戶；而且對功耗、時(shí)延等提出了更高的要求，一些方面已經(jīng)完全超出了我們對傳統(tǒng)通信的理解，把更多的應(yīng)用能力整合到5G中。這就對通信技術(shù)提出了更高要求。在這三大場景下，5G具有6大基本特點(diǎn)。
5G的六大基本特點(diǎn)
高速度
相對于4G，5G要解決的第一個(gè)問題就是高速度。網(wǎng)絡(luò)速度提升，用戶體驗(yàn)與感受才會(huì)有較大提高，網(wǎng)絡(luò)才能面對VR/超高清業(yè)務(wù)時(shí)不受限制，對網(wǎng)絡(luò)速度要求很高的業(yè)務(wù)才能被廣泛推廣和使用。因此，5G第一個(gè)特點(diǎn)就定義了速度的提升。
其實(shí)和每一代通信技術(shù)一樣，確切說5G的速度到底是多少是很難的，一方面峰值速度和用戶的實(shí)際體驗(yàn)速度不一樣，不同的技術(shù)不同的時(shí)期速率也會(huì)不同。對于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s，當(dāng)然這個(gè)速度是峰值速度，不是每一個(gè)用戶的體驗(yàn)。隨著新技術(shù)使用，這個(gè)速度還有提升的空間。
這樣一個(gè)速度，意味著用戶可以每秒鐘下載一部高清電影，也可能支持VR視頻。這樣的高速度給未來對速度有很高要求的業(yè)務(wù)提供了機(jī)會(huì)和可能。
泛在網(wǎng)
隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需要無所不包，廣泛存在。只有這樣才能支持更加豐富的業(yè)務(wù)，才能在復(fù)雜的場景上使用。泛在網(wǎng)有兩個(gè)層面的含義。一是廣泛覆蓋，一是縱深覆蓋。
廣泛是指我們社會(huì)生活的各個(gè)地方，需要廣覆蓋，以前高山峽谷就不一定需要網(wǎng)絡(luò)覆蓋，因?yàn)樯畹娜撕苌?，但是如果能覆蓋5G，可以大量部署傳感器，進(jìn)行環(huán)境、空氣質(zhì)量甚至地貌變化、地震的監(jiān)測，這就非常有價(jià)值。5G可以為更多這類應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)。
縱深是指我們生活中，雖然已經(jīng)有網(wǎng)絡(luò)部署，但是需要進(jìn)入更高品質(zhì)的深度覆蓋。我們今天家中已經(jīng)有了4G網(wǎng)絡(luò)，但是家中的衛(wèi)生間可能網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不是太好，地下停車庫基本沒信號(hào)，現(xiàn)在是可以接受的狀態(tài)。5G的到來，可把以前網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)不好的衛(wèi)生間、地下停車庫等都用很好的5G網(wǎng)絡(luò)廣泛覆蓋。
一定程度上，泛在網(wǎng)比高速度還重要，只是建一個(gè)少數(shù)地方覆蓋、速度很高的網(wǎng)絡(luò)，并不能保證5G的服務(wù)與體驗(yàn)，而泛在網(wǎng)才是5G體驗(yàn)的一個(gè)根本保證。在3GPP的三大場景沒有講泛在網(wǎng)，但是泛在的要求是隱含在所有場景中的。
低功耗
5G要支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，就必須要有功耗的要求。這些年，可穿戴產(chǎn)品有一定發(fā)展，但是遇到很多瓶頸，最大的瓶頸是體驗(yàn)較差。以智能手表為例，每天充電，甚至不到一天就需要充電。所有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都需要通信與能源，雖然今天通信可以通過多種手段實(shí)現(xiàn)，但是能源的供應(yīng)只能靠電池。通信過程若消耗大量的能量，就很難讓物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品被用戶廣泛接受。
如果能把功耗降下來，讓大部分物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品一周充一次電，甚或一個(gè)月充一次電，就能大大改善用戶體驗(yàn)，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的快速普及。eMTC基于LTE協(xié)議演進(jìn)而來，為了更加適合物與物之間的通信，也為了更低的成本，對LTE協(xié)議進(jìn)行了裁剪和優(yōu)化。eMTC基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行部署，其用戶設(shè)備通過支持1.4MHz的射頻和基帶帶寬，可以直接接入現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)。eMTC支持上下行最大1Mbps的峰值速率。而NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級。
NB-IoT其實(shí)基于GSM網(wǎng)絡(luò)和UMTS網(wǎng)絡(luò)就可以進(jìn)行部署，它不需要和5G的核心技術(shù)那樣需重新建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，但是，雖然它部署在GSM和UMTS的網(wǎng)絡(luò)上，還是一個(gè)重新建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)，而它的能力是大大降低功耗，也是為了滿足5G對于低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的需要，和eMTC一樣，是5G網(wǎng)絡(luò)體系的一個(gè)組成部分。
低時(shí)延
5G的一個(gè)新場景是無人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化的高可靠連接。人與人之間進(jìn)行信息交流，140毫秒的時(shí)延是可以接受的，但是如果這個(gè)時(shí)延用于無人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化就無法接受。5G對于時(shí)延的最低要求是1毫秒，甚至更低。這就對網(wǎng)絡(luò)提出嚴(yán)酷的要求。而5G是這些新領(lǐng)域應(yīng)用的必然要求。
無人駕駛汽車，需要中央控制中心和汽車進(jìn)行互聯(lián)，車與車之間也應(yīng)進(jìn)行互聯(lián)，在高速度行動(dòng)中，一個(gè)制動(dòng)，需要瞬間把信息送到車上做出反應(yīng)，100毫秒左右的時(shí)間，車就會(huì)沖出幾十米，這就需要在最短的時(shí)延中，把信息送到車上，進(jìn)行制動(dòng)與車控反應(yīng)。
無人駕駛飛機(jī)更是如此。如數(shù)百架無人駕駛編隊(duì)飛行，極小的偏差就會(huì)導(dǎo)致碰撞和事故，這就需要在極小的時(shí)延中，把信息傳遞給飛行中的無人駕駛飛機(jī)。工業(yè)自動(dòng)化過程中，一個(gè)機(jī)械臂的操作，如果要做到極精細(xì)化，保證工作的高品質(zhì)與精準(zhǔn)性，也是需要極小的時(shí)延，最及時(shí)地做出反應(yīng)。這些特征，在傳統(tǒng)的人與人通信，甚至人與機(jī)器通信時(shí)，要求都不那么高，因?yàn)槿说姆磻?yīng)是較慢的，也不需要機(jī)器那么高的效率與精細(xì)化。而無論是無人駕駛飛機(jī)、無人駕駛汽車還是工業(yè)自動(dòng)化，都是高速度運(yùn)行，還需要在高速中保證及時(shí)信息傳遞和及時(shí)反應(yīng)，這就對時(shí)延提出了極高要求。
要滿足低時(shí)延的要求，需要在5G網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)中找到各種辦法，減少時(shí)延。邊緣計(jì)算這樣的技術(shù)也會(huì)被采用到5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中。
萬物互聯(lián)
傳統(tǒng)通信中，終端是非常有限的，固定電話時(shí)代，電話是以人群為定義的。而手機(jī)時(shí)代，終端數(shù)量有了巨大爆發(fā)，手機(jī)是按個(gè)人應(yīng)用來定義的。到了5G時(shí)代，終端不是按人來定義，因?yàn)槊咳丝赡軗碛袛?shù)個(gè)，每個(gè)家庭可能擁有數(shù)個(gè)終端。
2018年，中國移動(dòng)終端用戶已經(jīng)達(dá)到14億，這其中以手機(jī)為主。而通信業(yè)對5G的愿景是每一平方公里，可以支撐100萬個(gè)移動(dòng)終端。未來接入到網(wǎng)絡(luò)中的終端，不僅是我們今天的手機(jī)，還會(huì)有更多千奇百怪的產(chǎn)品?？梢哉f，我們生活中每一個(gè)產(chǎn)品都有可能通過5G接入網(wǎng)絡(luò)。我們的眼鏡、手機(jī)、衣服、腰帶、鞋子都有可能接入網(wǎng)絡(luò)，成為智能產(chǎn)品。家中的門窗、門鎖、空氣凈化器、新風(fēng)機(jī)、加濕器、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)都可能進(jìn)入智能時(shí)代，也通過5G接入網(wǎng)絡(luò)，我們的家庭成為智慧家庭。
而社會(huì)生活中大量以前不可能聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備也會(huì)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)工作，更加智能。汽車、井蓋、電線桿、垃圾桶這些公共設(shè)施，以前管理起來非常難，也很難做到智能化。而5G可以讓這些設(shè)備都成為智能設(shè)備。
重構(gòu)安全
安全問題似乎并不是3GPP討論的基本問題，但是它也應(yīng)該成為5G的一個(gè)基本特點(diǎn)。
傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)要解決的是信息速度、無障礙的傳輸，自由、開放、共享是互聯(lián)網(wǎng)的基本精神，但是在5G基礎(chǔ)上建立的是智能互聯(lián)網(wǎng)。智能互聯(lián)網(wǎng)不僅是要實(shí)現(xiàn)信息傳輸，還要建立起一個(gè)社會(huì)和生活的新機(jī)制與新體系。智能互聯(lián)網(wǎng)的基本精神是安全、管理、高效、方便。安全是5G之后的智能互聯(lián)網(wǎng)第一位的要求。假設(shè)5G建設(shè)起來卻無法重新構(gòu)建安全體系，那么會(huì)產(chǎn)生巨大的破壞力。
如果我們的無人駕駛系統(tǒng)很容易攻破，就會(huì)像電影上展現(xiàn)的那樣，道路上汽車被黑客控制，智能健康系統(tǒng)被攻破，大量用戶的健康信息被泄露，智慧家庭被攻破，家中安全根本無保障。這種情況不應(yīng)該出現(xiàn)，出了問題也不是修修補(bǔ)補(bǔ)可以解決的。
在5G的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，在底層就應(yīng)該解決安全問題，從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初，就應(yīng)該加入安全機(jī)制，信息應(yīng)該加密，網(wǎng)絡(luò)并不應(yīng)該是開放的，對于特殊的服務(wù)需要建立起專門的安全機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)不是完全中立、公平的。舉一個(gè)簡單的例子：網(wǎng)絡(luò)保證上，普通用戶上網(wǎng)，可能只有一套系統(tǒng)保證其網(wǎng)絡(luò)暢通，用戶可能會(huì)面臨擁堵。但是智能交通體系，需要多套系統(tǒng)保證其安全運(yùn)行，保證其網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁堵時(shí)，必須保證智能交通體系的網(wǎng)絡(luò)暢通。而這個(gè)體系也不是一般終端可以接入實(shí)現(xiàn)管理與控制的。
5G的關(guān)鍵技術(shù)
5G作為新一代的移動(dòng)通信技術(shù)，它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)能力和要求都與過去有很大不同，有大量技術(shù)被整合在其中。其核心技術(shù)簡述如下：
基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入
5G采用基于OFDM化的波形和多址接入技術(shù)，因?yàn)镺FDM技術(shù)被當(dāng)今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系統(tǒng)廣泛采用，因其可擴(kuò)展至大帶寬應(yīng)用，而具有高頻譜效率和較低的數(shù)據(jù)復(fù)雜性，能夠很好地滿足 5G 要求。OFDM 技術(shù)家族可實(shí)現(xiàn)多種增強(qiáng)功能，例如通過加窗或?yàn)V波增強(qiáng)頻率本地化、在不同用戶與服務(wù)間提高多路傳輸效率，以及創(chuàng)建單載波OFDM波形，實(shí)現(xiàn)高能效上行鏈路傳輸。
實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的OFDM間隔參數(shù)配置
通過OFDM子載波之間的15kHz間隔（固定的OFDM參數(shù)配置），LTE最高可支持20 MHz的載波帶寬。為了支持更豐富的頻譜類型/帶（為了連接盡可能豐富的設(shè)備，5G將利用所有能利用的頻譜，如毫米微波、非授權(quán)頻段）和部署方式。5G NR將引入可擴(kuò)展的OFDM間隔參數(shù)配置。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)楫?dāng)FFT（Fast Fourier Transform，快速傅里葉變換）為更大帶寬擴(kuò)展尺寸時(shí)，必須保證不會(huì)增加處理的復(fù)雜性。而為了支持多種部署模式的不同信道寬度， 5G NR必須適應(yīng)同一部署下不同的參數(shù)配置，在統(tǒng)一的框架下提高多路傳輸效率。另外，5G NR也能跨參數(shù)實(shí)現(xiàn)載波聚合，比如聚合毫米波和6GHz以下頻段的載波。
OFDM加窗提高多路傳輸效率
5G將被應(yīng)用于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)，這意味著會(huì)有數(shù)十億設(shè)備在相互連接，5G勢必要提高多路傳輸?shù)男剩詰?yīng)對大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)。為了相鄰頻帶不相互干擾，頻帶內(nèi)和頻帶外信號(hào)輻射必須盡可能小。OFDM能實(shí)現(xiàn)波形后處理（post-processing），如時(shí)域加窗或頻域?yàn)V波，來提升頻率局域化。
靈活的框架設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)5G NR的同時(shí)，采用靈活的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進(jìn)一步提高5G服務(wù)多路傳輸?shù)男省＿@種靈活性既體現(xiàn)在頻域，更體現(xiàn)在時(shí)域上，5G NR的框架能充分滿足5G的不同服務(wù)和應(yīng)用場景。這包括可擴(kuò)展的時(shí)間間隔（STTI，Scalable Transmission Time Interval ），自包含集成子幀（Self-contained integrated subframe）。
先進(jìn)的新型無線技術(shù)
5G演進(jìn)的同時(shí)，LTE本身也還在不斷進(jìn)化（比如最近實(shí)現(xiàn)的千兆級4G+），5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先進(jìn)技術(shù)，如載波聚合、MIMO、非共享頻譜等。這包括眾多成熟的通信技術(shù)：
大規(guī)模MIMO：從2×2提高到了目前4×4 MIMO。更多的天線也意味著占用更多的空間，要在空間有限的設(shè)備中容納進(jìn)更多天線顯然不現(xiàn)實(shí)，只能在基站端疊加更多MIMO。從目前的理論來看，5G NR 可以在基站端使用最多256根天線，而通過天線的二維排布，可以實(shí)現(xiàn)3D波束成型，從而提高信道容量和覆蓋。
毫米波：全新5G技術(shù)正首次將頻率大于24GHz以上頻段（通常稱為毫米波）應(yīng)用于移動(dòng)寬帶通信。大量可用的高頻段頻譜可提供極致數(shù)據(jù)傳輸速度和容量，這將重塑移動(dòng)體驗(yàn)。但毫米波的利用并非易事，使用毫米波頻段傳輸更容易造成路徑受阻與損耗（信號(hào)衍射能力有限）。通常情況下，毫米波頻段傳輸?shù)男盘?hào)甚至無法穿透墻體，此外，它還面臨著波形和能量消耗等問題。
頻譜共享：用共享頻譜和非授權(quán)頻譜，可將5G擴(kuò)展到多個(gè)維度，實(shí)現(xiàn)更大容量、使用更多頻譜、支持新的部署場景。這不僅將使擁有授權(quán)頻譜的移動(dòng)運(yùn)營商受益，而且會(huì)為沒有授權(quán)頻譜的廠商創(chuàng)造機(jī)會(huì)，如有線運(yùn)營商、企業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)垂直行業(yè)，使他們能夠充分利用5G NR技術(shù)。5G NR原生地支持所有頻譜類型，并通過前向兼容靈活地利用全新的頻譜共享模式。
先進(jìn)的信道編碼設(shè)計(jì)：目前LTE網(wǎng)絡(luò)的編碼還不足以應(yīng)對未來的數(shù)據(jù)傳輸需求，因此迫切需要一種更高效的信道編碼設(shè)計(jì)，以提高數(shù)據(jù)傳輸速率，并利用更大的編碼信息塊契合移動(dòng)寬帶流量配置，同時(shí)，還要繼續(xù)提高現(xiàn)有信道編碼技術(shù)（如LTE Turbo）的性能極限。 LDPC的傳輸效率遠(yuǎn)超LTE Turbo，且易平行化的解碼設(shè)計(jì)，能以低復(fù)雜度和低時(shí)延，擴(kuò)展達(dá)到更高的傳輸速率。
超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)
5G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)超復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，在2G時(shí)代，幾萬個(gè)基站就可以做全國的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但是到了4G中國的網(wǎng)絡(luò)超過500萬個(gè)。而5G需要做到每平方公里支持100萬個(gè)設(shè)備，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須非常密集，需要大量的小基站來進(jìn)行支撐。同樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，不同的終端需要不同的速率、功耗，也會(huì)使用不同的頻率，對于QoS的要求也不同。這樣的情況下，網(wǎng)絡(luò)很容易造成相互之間的干擾。5G網(wǎng)絡(luò)需要采用一系列措施來保障系統(tǒng)性能：不同業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)現(xiàn)、各種節(jié)點(diǎn)間的協(xié)調(diào)方案、網(wǎng)絡(luò)的選擇以及節(jié)能配置方法等。
在超密集網(wǎng)絡(luò)中，密集地部署使得小區(qū)邊界數(shù)量劇增，小區(qū)形狀也不規(guī)則，用戶可能會(huì)頻繁復(fù)雜地切換。為了滿足移動(dòng)性需求，這就需要新的切換算法。
總之，一個(gè)復(fù)雜的、密集的、異構(gòu)的、大容量的、多用戶的網(wǎng)絡(luò)，需要平衡、保持穩(wěn)定、減少干擾，這需要不斷完善算法來解決這些問題。
網(wǎng)絡(luò)的自組織
自組織的網(wǎng)絡(luò)是5G的重要技術(shù)，這就是網(wǎng)絡(luò)部署階段的自規(guī)劃和自配置；網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段的自優(yōu)化和自愈合。自配置即新增網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的配置可實(shí)現(xiàn)即插即用，具有低成本、安裝簡易等優(yōu)點(diǎn)。自規(guī)劃的目的是動(dòng)態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃并執(zhí)行，同時(shí)滿足系統(tǒng)的容量擴(kuò)展、業(yè)務(wù)監(jiān)測或優(yōu)化結(jié)果等方面的需求。自愈合指系統(tǒng)能自動(dòng)檢測問題、定位問題和排除故障，大大減少維護(hù)成本并避免對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)的影響。
SON技術(shù)應(yīng)用于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其優(yōu)勢體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)效率和維護(hù)方面，同時(shí)減少了運(yùn)營商的支出和運(yùn)營成本投入。由于現(xiàn)有的 SON 技術(shù)都是從各自網(wǎng)絡(luò)的角度出發(fā)， 自部署、自配置、自優(yōu)化和自愈合等操作具有獨(dú)立性和封閉性，在多網(wǎng)絡(luò)之間缺乏協(xié)作。
網(wǎng)絡(luò)切片
就是把運(yùn)營商的物理網(wǎng)絡(luò)切分成多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)不同的服務(wù)需求，這可以通過時(shí)延、帶寬、安全性、可靠性來劃分不同的網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)不同的場景。通過網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在一個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)上切分出多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，從而避免了為每一個(gè)服務(wù)建設(shè)一個(gè)專用的物理網(wǎng)絡(luò)，這樣可以大大節(jié)省部署的成本。
在同一個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)上，通過技術(shù)電信運(yùn)營商會(huì)把網(wǎng)絡(luò)切片為智能交通、無人機(jī)、智慧醫(yī)療、智能家居以及工業(yè)控制等多個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)，將其開放給不同的運(yùn)營者，這樣一個(gè)切片的網(wǎng)絡(luò)在帶寬、可靠性能力上也有不同的保證，計(jì)費(fèi)體系、管理體系也不同。在切片的網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)業(yè)務(wù)提供商，不是如4G一樣，都使用一樣的網(wǎng)絡(luò)、一樣的服務(wù)。很多能力變得不可控。5G切片網(wǎng)絡(luò)，可以向用戶提供不一樣的網(wǎng)絡(luò)、不同的管理、不同的服務(wù)、不同的計(jì)費(fèi)，讓業(yè)務(wù)提供者更好地使用5G網(wǎng)絡(luò)。
內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)
在5G網(wǎng)絡(luò)中，會(huì)存在大量復(fù)雜業(yè)務(wù)，尤其是一些音頻、視頻業(yè)務(wù)大量出現(xiàn)，某些業(yè)務(wù)會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)爆炸性的增長，這會(huì)影響用戶的體驗(yàn)與感受。這就需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，讓網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)內(nèi)容爆發(fā)性增長的需要。
內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中添加新的層次，即智能虛擬網(wǎng)絡(luò)。CDN 系統(tǒng)綜合考慮各節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)、負(fù)載情況以及用戶距離等信息，通過將相關(guān)內(nèi)容分發(fā)至靠近用戶的CDN代理服務(wù)器上、實(shí)現(xiàn)用戶就近獲取所需的信息，使得網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況得以緩解，縮短響應(yīng)時(shí)間，提高響應(yīng)速度。
源服務(wù)器只需要將內(nèi)容發(fā)給各個(gè)代理服務(wù)器，便于用戶從就近的帶寬充足的代理服務(wù)器上獲取內(nèi)容，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延并提高用戶體驗(yàn)。CDN技術(shù)的優(yōu)勢正是為用戶快速地提供信息服務(wù)，同時(shí)有助于解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。CDN技術(shù)成為5G必備的關(guān)鍵技術(shù)之一 。
設(shè)備到設(shè)備通信
這是一種基于蜂窩系統(tǒng)的近距離數(shù)據(jù)直接傳輸技術(shù)。設(shè)備到設(shè)備通信（D2D）會(huì)話的數(shù)據(jù)直接在終端之間進(jìn)行傳輸，不需要通過基站轉(zhuǎn)發(fā)，而相關(guān)的控制信令，如會(huì)話的建立、維持、無線資源分配以及計(jì)費(fèi)、 鑒權(quán)、識(shí)別、移動(dòng)性管理等仍由蜂窩網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)。蜂窩網(wǎng)絡(luò)引入D2D通信，可以減輕基站負(fù)擔(dān)，降低端到端的傳輸時(shí)延，提升頻譜效率，降低終端發(fā)射功率。當(dāng)無線通信基礎(chǔ)設(shè)施損壞，或者在無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋盲區(qū)，終端可借助D2D實(shí)現(xiàn)端到端通信甚至接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)。在 5G 網(wǎng)絡(luò)中，既可以在授權(quán)頻段部署D2D通信，也可在非授權(quán)頻段部署。
邊緣計(jì)算
在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺(tái)，就近提供最近端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。5G要實(shí)現(xiàn)低時(shí)延，如果數(shù)據(jù)都是要到云端和服務(wù)器中進(jìn)行計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)，再把指令發(fā)給終端，就無法實(shí)現(xiàn)低時(shí)延。邊緣計(jì)算是要在基站上即建立計(jì)算和存儲(chǔ)能力，在最短時(shí)間完成計(jì)算，發(fā)出指令。
軟件定義網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)虛擬化
SDN架構(gòu)的核心特點(diǎn)是開放性、靈活性和可編程性。它主要分為三層：基礎(chǔ)設(shè)施層位于網(wǎng)絡(luò)最底層，包括大量基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該層根據(jù)控制層下發(fā)的規(guī)則處理和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；中間層為控制層，該層主要負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面的資源進(jìn)行編排，控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、收集全局狀態(tài)信息等；最上層為應(yīng)用層，該層包括大量的應(yīng)用服務(wù)，通過開放的北向API對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行調(diào)用。NFV作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與構(gòu)建技術(shù)， 其倡導(dǎo)的控制與數(shù)據(jù)分離、軟件化、虛擬化思想，為突破現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的困境帶來了希望。
5G是一個(gè)復(fù)雜的體系，在5G基礎(chǔ)上建立的網(wǎng)絡(luò)，不僅要提升網(wǎng)絡(luò)速度，同時(shí)還提出了更多的要求。未來5G網(wǎng)絡(luò)中的終端也不僅是手機(jī)，而是有汽車、無人駕駛飛機(jī)、家電、公共服務(wù)設(shè)備等多種設(shè)備。4G改變生活，5G改變社會(huì)。5G將會(huì)是社會(huì)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)推動(dòng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推進(jìn)器。
本篇文章關(guān)鍵詞:5G網(wǎng)絡(luò),技術(shù)
