【5G技术知识】_5G移动通信-无线架构-RAPP-CoDe-RAN-Architecture
第五代移动通信(5G)简介
第五代移动通信(5G)简介第五代移动通信(5G)简介1. 引言1.1 背景1.2 目的1.3 定义2. 5G技术原理2.1 基础技术2.1.1 大规模MIMO技术2.1.2 毫米波技术2.2 网络架构2.2.1 软件定义网络(SDN)2.2.2 网络函数虚拟化(NFV)2.3 高速率与低延迟2.3.1 新空口技术2.3.2 新接入技术3. 5G应用场景3.1 工业3.1.1 无线控制与自动化3.1.2 物联网3.2 医疗卫生3.2.1 远程医疗3.2.2 医疗数据传输3.3 媒体与娱乐3.3.1 超高清视频传输3.3.2 虚拟现实与增强现实技术4. 5G发展与应用现状4.1 国内发展情况4.2 国际发展情况4.2.1 美国4.2.2 韩国4.2.3 中国台湾5. 5G的挑战与前景5.1 频谱资源争夺5.2 安全与隐私问题5.3 商业模式创新5.4 5G的未来前景附件1：5G技术标准文件摘要附件2：5G应用案例分析附录：法律名词及注释1. 大规模MIMO：Massive Multiple-Input Multiple-Output，指的是利用多个天线进行无线信号传输和接收的技术。
2. 毫米波：Millimeter Wave，指的是频率超过30GHz的无线电波段。
3. 软件定义网络：Software-Defined Networking，是一种通过将网络控制平面与数据平面分离的方式，实现对网络的动态控制和管理的技术。
4. 网络函数虚拟化：Network Function Virtualization，是一种将网络功能从专用硬件设备中解耦出来，以软件的方式实现的技术。
5. 新空口技术：New Radio，指的是5G无线接口技术。
6. 新接入技术：指的是5G的新一代接入网络技术，如毫米波接入等。
本文档涉及附件：附件1：5G技术标准文件摘要附件2：5G应用案例分析本文所涉及的法律名词及注释：1. 大规模MIMO：Massive Multiple-Input Multiple-Output，指的是利用多个天线进行无线信号传输和接收的技术。
5G通信技术和架构
5G通信技术和架构
5G通信技术是一种新一代移动通信技术，它具有更高的数据传输速度、更低的延迟和更多连接设备的能力。
下面将介绍5G通信技术的架构。
5G通信技术的架构
5G通信技术的架构主要由三个核心部分组成：用户设备（UE）、无线接入网（RAN）和核心网（CN）。
用户设备（UE）
用户设备是指使用5G网络进行通信的终端设备，如手机、平板电脑和物联网设备等。
UE是与网络进行通信的起始和终止点。
无线接入网（RAN）
无线接入网是连接用户设备和核心网的关键环节，它提供无线
接入服务。
RAN包括基站和天线等设备，用于接收和发送无线信号。
核心网（CN）
核心网是整个5G网络的核心部分，它负责处理用户数据和提
供各种网络服务。
CN包括多个功能模块，如用户管理、移动性管
理和安全认证等。
5G通信技术的架构是层次分明的，各个部分之间通过接口进
行通信和协作，以提供高效稳定的通信服务。
注意事项
- 在使用5G通信技术时，需要注意保护个人信息和数据安全。
- 5G通信技术的应用范围广泛，除了移动通信外，还可以应用
于智能交通、智能家居等领域。
- 5G通信技术的发展将对社会经济产生重要影响，提升了信息
交流的效率和便利性。
以上是对5G通信技术和架构的简要介绍，希望对您有所帮助。
参考资料：。
5G技术基础知识简介
平台对标、系统评估
5G 新技术开发与试验、原型芯片开发
5G 标准化（3G PP R14-16,11ax,ITU）
5G标准进程
9
相比于传统4G EPC核心网，5G核心网采用原生适配云平台的设计思路、基于服务的架构和功能设计提供更 泛在的接入，更灵活的控制和转发以及更友好的能力开放。5G核心网与NFV基础设施结合，为普通消费者、应 用提供商和垂直行业需求方提供网络切片、边缘计算等新型业务能力。 1. 5G核心网：创新驱动力源于5G业务场景需求和新型ICT使能技术，旨在构建高性能、灵活可配的广域网 络 基础设施，全面提升面向未来的网络运营能力。5G系统架构采用原生云化设计思路，关键特性包括服务化架 构、网络切片、边缘计算。
自动驾驶汽车 我国IMT-2020（5G）推进小组发布的《5G概
念白皮书》中也明确了四大应用场景：连续广
域覆盖、热点高容量、低功耗大连接、低时延 高可靠低时延通信
高可靠。
5G+智慧城市（1）
11
目前，5G+智慧城市，主要体验在智慧安防（无人机安防巡检、超清安防监控等）；智慧出行（自动驾 驶、远程驾驶、车编队行驶、车编队行驶、智慧交通规划等）；智慧能源（智能配电、远程操作、并网优化、 精准负荷控制等）
2013前
5G早期研究
华为就已经展开了 相关技术的早期研 究，并在在2018年 前投资6亿美元对 5G的技术进行研发
与创新。
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
5G标准发布
5G场景和需求
5G策略研究 5G候选频谱研究
第一个5G标准
5G关键技术研究和系统设计
方案优化
5g技术中包含的计算机知识
5g技术中包含的计算机知识5G技术是指第五代移动通信技术，它是在4G技术基础上的进一步发展和升级。
作为一项涉及广泛的技术领域，5G技术中包含了众多的计算机知识，本文将从多个方面介绍这些知识。
5G技术中的计算机知识之一是无线通信技术。
无线通信是实现移动通信的基础，它涉及到信号传输、编码解码、多址技术等多个方面的知识。
在5G技术中，为了提高网络的传输速率和容量，采用了更高频率的毫米波信号，并通过波束成形和MIMO技术来强化信号的传输和接收能力。
5G技术中的计算机知识还包括网络架构和协议。
网络架构是指整个网络的组织结构和分层设计，而协议则是网络通信的规则和标准。
在5G技术中，采用了基于云计算和网络功能虚拟化的架构，通过将网络功能从硬件设备中解耦，实现了网络资源的灵活调配和高效利用。
同时，5G技术还引入了新的协议，如SDN和NFV，以支持网络的可编程性和自动化管理。
5G技术中的计算机知识还包括边缘计算和物联网技术。
边缘计算是指将计算和存储资源放置在网络的边缘，以减少网络延迟和带宽消耗。
在5G技术中，边缘计算可以提供更低的时延和更高的吞吐量，以满足对实时性和可靠性的需求。
物联网技术是指通过无线传感器和互联网连接各种设备和物体，实现信息的感知、收集和传输。
在5G技术中，物联网技术得到了广泛应用，可以支持智能家居、智慧城市、智能交通等多个领域的应用场景。
5G技术中的计算机知识还包括安全性和隐私保护。
随着网络的发展和普及，网络安全和隐私保护变得愈发重要。
在5G技术中，采用了多种安全机制和技术，如身份认证、加密通信、访问控制等，以保护用户的数据安全和个人隐私。
5G技术中包含了众多的计算机知识，涉及到无线通信、网络架构、协议、边缘计算、物联网技术、安全性等多个领域。
这些知识的综合应用和创新，使得5G技术能够实现更高的传输速率、更低的时延、更广的覆盖范围和更好的网络性能，为人们提供了更丰富、更便捷的通信服务和应用体验。
5G移动通信技术基本介绍
5G移动通信技术基本介绍5G移动通信技术是当前移动通信领域的研究热点，是下一代移动通信系统的重要组成部分。
本文将介绍5G移动通信技术的基本概念、特点、技术基础和发展趋势。
5G移动通信技术是指第五代移动通信技术，是4G移动通信技术的升级版。
5G技术旨在提供更快的数据传输速度、更低的延迟、更高的网络容量和更好的连接质量，以满足未来日益增长的移动通信需求。
更快的数据传输速度：5G技术将提供更快的数据传输速度，最高可达100Gbps，这将使得用户可以更快地下载和上传数据，提高用户体验。
更低的延迟：5G技术的延迟将大大降低，从4G的几十毫秒降低到毫秒级别，这将有助于实现实时通信和交互，提高响应速度和效率。
更高的网络容量：5G技术将提供更高的网络容量，以满足日益增长的移动通信需求。
这将使得更多的设备可以连接到网络，实现物联网、智能家居等应用。
更好的连接质量：5G技术将提供更好的连接质量，使得用户可以在任何地方都能保持稳定的网络连接，提高用户体验和工作效率。
mmWave频段：5G技术将使用更高的mmWave频段，该频段具有更高的带宽和更快的传输速度。
但是，该频段的信号衰减较快，需要使用更多的基站和天线来保证信号覆盖。
Massive MIMO技术：5G技术将使用Massive MIMO技术，该技术可以同时传输更多的数据流，提高网络容量和传输速度。
同时，该技术还可以提高信号质量，减少干扰和衰减。
新型编码技术：5G技术将采用新型编码技术，如Polar码和LDPC码等，以提高数据传输效率和可靠性。
这些编码技术可以在高速传输中保持较低的误码率，提高数据传输质量。
网络切片技术：5G技术将采用网络切片技术，该技术可以根据不同业务需求将网络划分为多个切片，每个切片可以提供不同的服务和性能。
这将使得运营商可以灵活地满足不同用户的需求并提供更好的服务质量。
更广泛的应用领域：5G技术将应用于更广泛的领域，如智能制造、智慧城市、智能交通、医疗保健等。
5g架构基础知识
5g架构基础知识5G架构基础知识随着技术的不断发展，5G已经成为当前热门的话题之一。
作为下一代移动通信技术，5G架构具有许多独特的特点和优势。
本文将介绍5G架构的基础知识，包括其核心网络结构、网络切片和物联网等相关内容。
一、5G架构的核心网络结构5G架构的核心网络结构主要由三个关键组件组成：用户面、控制面和管理面。
用户面负责处理数据传输，控制面负责控制用户面的连接和流量，而管理面则负责管理整个网络的运行和配置。
1. 用户面：用户面是5G网络中负责数据传输的部分。
它通过无线接入网络（RAN）将用户设备连接到核心网，并通过核心网将数据传输到目标设备。
用户面的设计旨在提供高速、低延迟的数据传输，以满足各种应用场景的需求。
2. 控制面：控制面是5G网络中负责控制用户面连接和流量的部分。
它通过核心网与用户设备进行通信，负责建立和管理用户设备的连接，以及调度用户设备之间的数据流量。
控制面的设计旨在实现智能化的无线资源管理和优化，以提供更好的用户体验。
3. 管理面：管理面是5G网络中负责管理整个网络的运行和配置的部分。
它包括网络管理和服务管理两个方面。
网络管理负责监控和管理网络设备的状态和性能，以确保网络的正常运行；服务管理负责配置和管理不同的服务，以满足不同应用场景的需求。
二、5G网络切片技术5G网络切片是5G架构中的一项重要技术，它可以将网络资源按照不同的业务需求进行灵活划分和分配，以实现不同应用场景的定制化服务。
1. 网络切片的概念：网络切片是指将5G网络中的物理资源（如带宽、计算资源等）按照不同的业务需求进行划分和分配，以实现不同应用场景的定制化服务。
每个网络切片都是一个独立的逻辑网络，可以根据需要进行灵活配置和管理。
2. 网络切片的应用：网络切片可以应用于各种不同的场景，如智能交通、工业自动化、远程医疗等。
通过网络切片，可以为不同的应用场景提供定制化的网络服务，以满足其特定的需求。
三、5G与物联网的结合5G与物联网的结合是5G架构中的另一个重要方面。
5G通信原理和构架
5G通信原理和构架5G通信原理和架构是指第五代移动通信技术的基本原理和网络架构。
5G通信技术是一种高速、低延迟和大容量的无线通信技术，具有更好的用户体验和更广泛的应用场景。
本文将从通信原理和网络架构两个方面介绍5G通信技术。
一、通信原理1.多址技术：多址技术是指在同一个频段上同时传输多个用户的数据。
5G采用OFDMA（正交频分多址）技术，能够将频段划分为多个子载波，每个子载波可以独立传输用户的数据，从而实现多用户同时传输的能力。
2.空中接口技术：5G采用了更高的频率和更大的带宽，使得其可以传输更多的数据量。
同时，采用了更先进的调制技术，比如64QAM和256QAM，能够在同样的时间和频率资源下传输更多的信息。
3.多天线技术：多天线技术是指在发送和接收端使用多个天线，用来增强信号的传输质量。
5G采用MIMO（多输入多输出）技术，能够利用多个天线之间的空间多样性，提高信号的传输速率和可靠性。
4.自适应和智能网络：5G通信技术具有较高的灵活性和智能性，能够根据网络的负载和用户的需求自动调整信号的传输参数，实现网络资源的最优利用。
二、网络架构5G通信网络的架构可分为核心网、边缘计算和终端设备三个部分。
1.核心网：5G核心网是整个5G系统的核心部分，负责处理用户的数据和信令。
它采用了分布式架构，将网络功能分布到不同的边缘节点上，从而实现更低的时延和更高的灵活性。
核心网支持网络切片技术，能够为不同的应用场景提供个性化的网络服务。
2.边缘计算：5G边缘计算是指将计算和存储资源部署到网络边缘，使得数据的处理和分析可以更加快速和高效。
边缘计算能够提供低时延和高带宽的服务，适用于对时延要求较高的应用场景，比如自动驾驶和增强现实。
3.终端设备：5G终端设备是用户接入5G网络的设备，包括智能手机、平板电脑和物联网设备等。
终端设备需要支持多接入技术，比如蜂窝网络、Wi-Fi和蓝牙等，以实现更稳定和高速的连接。
总之，5G通信技术的原理和构架是基于多址技术、空中接口技术、多天线技术、自适应和智能网络等技术的基础上构建的。
5G移动通信 无线架构-RAPP-CoDe-RAN Architecture
non-shared) and non licensed (WiFi) spectrum cases.
11
Key concept: Network Convergence Sublayer Single layer for all RATs and Multi-Connectivity
Native Cloud RAN
Spectrum
• Focus is both licensed (and
4)
Network flexibility
Support network slicing, and functional allocation acc. to end-to-end services. Consider SDN approaches by design with c-plane and uplane separation and acc. interfaces
x10 central gateways
Overall view
Core network
LTE air interface 5G air interface RAN interface Fronthaul interface
RAN-CN interface Self-backhaul interfac
macro
pre-aggregation
central gateways
Interne t
Distance and latency to radio access increases x100.000 small cells
7 18/05/2017
x10.000 macro sites
x1.000 x100 pre-aggregation aggregation sites sites
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centralizatio n
Shorter TTI and functionalities “in
the box” grow beyond basic eNB functionality (e.g. core functions, …)
distribution
Mobile Network Topology Diverse x-haul, network topologies, aggregation
HetNet,
centrMaultlii-zCeall tion,
oRtedhuceer
for distribution spectrum
Ultra Dense Network
coordination
latency to milliseconds
New spectrum
High # of Small Cells
chain
macro
star
macro
small cells
ring
macro
edge cloud
pre-aggregation
aggregation site
CN functions
Interne t
Operato r
services
central gateways
Interne t
x100.000 small cells
Larger European operator
scenarios
= potentiaslitefor data center
/aggregation/local breakout point
macro
RRHs
small cells
Local breakout and functions
tree
edge cloud
Flexibility and scalability of functions: C/U Plane, Cell/UE related Load-adaptive scaling
5 G 5 G
LTE
5G anchored in LTE (LTE-5G Dual Connectivity)
8
Core network
RAN cloud
Local GW RAN functionsMEC
virtualized hardware
5 G
5 G
LTE air interface 5G air interface RAN interface Fronthaul interface RAN-CN interface Self-backhaul interfa Device to device Sensor/IoT device
5G with multi-hop self-backhaul
5G
LTE
5G
5G and LTE stand-alone
5G
LTE
LTE anchored in 5G (5G-LTE Multi-Connectivity)
Key concepts and objectives
5G Radio Architecture and network design principles
Autonomous driving
Latency | Reliability
10 000
x more traffic
Ultra reliability
<1 ms
latency
Critical machine type communicati
Diversity of Requirements
• Some pu h for s Several 100 MHz
7
Distance and latency to radio access increases
x10.000 macro sites
x1.000
x100
pre-aggregation aggregation siways
Overall view
5G with D2D and local switching
the cloud
Smart city
cameras
Flexibility for the
VR
unknown
gaming
Industry 4.0
Sensor NW
#PoowfeDrevices | Cost |
Remote control of robot
Mission critical broadcast
i
5G for people and things
• Key to the programmable world
5GRANArchitecture
Overview
February 25th, 2016
Outline
Main drivers and use cases Key concepts Overall architecture User- and control-plane architecture LTE-5G and multi-RAT integration Multi-connectivity options Mobility concepts
avg. goodput
Throughput
10-100
x more devices
Capacity for everyone
M2M
ultra low cost
10 years on battery
Massive
machine
5
type
communicati
3D video /
4K screens Work in
3
Main drivers and use cases
5G for people and things – diversity of use cases and requirements
>10 Gbps
Extreme
peak data rates Mobile Broadband
100 Mbps
At L1 or higher layers
Instant response
Front and backhaul requirements
distribution
6
amCoonorgdsim naatlilocnells and with macro
centralizatio n
how separate codleluanabtloictroiaentsenne(eceetCdivoitMtoyP, ,