三、5G传输和无线关键技术
5G的基本特点和关键技术
5G的基本特点和关键技术
5G是下一代无线通信系统，它使用具有比以前代技术更高的数据传
输速率、更小的延迟和更多连接能力的新型技术。
5G在物联网、自动驾
驶和虚拟现实/增强现实等领域能发挥令人惊叹的效果。
5G将是4GLTE升
级的下一代移动互联网技术，不仅能提供更快的体验，而且还能支持万物
互联。
关键技术
5G技术的发展将由多种关键技术实现。
首先，物理层使用基于空间
多输入多输出（MIMO）的多播技术，以提高发射功率、网络容量和传输效率。
其次，载波聚合，将多个蜂窝频率组合在一起，可提高网络容量和穿
透能力，实现无缝移动性。
另外，射频调制，通过控制多个信号占用的频宽，提高调制质量，实现更高的传输速率和更低的延迟。
此外，大容量缓
存可在网络上缓存大量数据，减少延迟和提高传输效率。
5G基本特点
5G能够支持比以前更高的数据传输速率，它的最大传输速率可达到
20Gbps。
此外，5G也可以支持更小的延迟，网络延迟可以降低到1毫秒。
另外，5G还可以支持大量的用户连接，有效较小网络节点可以同时支持
超过100万连接。
此外，5G技术还支持低能耗、低成本的小型基站网络，更加节省能源。
5g原理概念、关键技术及应用
5g原理概念、关键技术及应用5G是第五代移动通信技术的简称，是一种新一代的无线通信技术标准。
它具备更高的带宽、更快的传输速度、更低的延迟和更大的连接密度，为用户提供更加稳定和高质量的通信服务。
以下是5G原理概念、关键技术和应用的介绍：1. 原理概念：- 更高的频谱利用率：5G采用了更高的频率范围，能够在相同的频段上实现更高的数据传输速率。
- 基于软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)：5G网络不仅支持传统的基础设施，更能够灵活地适应不同的应用场景。
- 面向异构网络的融合：5G网络能够融合多种不同类型的网络，如无线网络、有线网络和物联网等，以实现更高效、更可靠的通信服务。
2. 关键技术：- 大规模的天线阵列：采用了更多的天线，能够提供更好的信号覆盖和更高的传输速率。
- 毫米波通信技术：利用更高的频率范围，能够提供更大的带宽和更高的传输速度。
- 低延迟通信技术：通过减少信号传输的时间延迟，能够实现更快的响应速度，适用于实时应用场景。
- 车联网通信技术：支持大规模的车辆连接，实现车辆之间的通信和与基础设施的交互，从而提升道路安全性和交通效率。
- 边缘计算技术：将计算资源放在网络边缘，减少数据的传输延迟，提高数据处理的效率。
3. 应用：- 超高清视频传输：5G网络能够提供更高的带宽和更快的传输速度，能够支持高清视频的实时传输。
- 车联网和自动驾驶：5G网络的低延迟和高可靠性，能够支持车辆之间的实时通信和与交通基础设施的互联互通。
- 物联网：5G网络能够连接大量的物联网设备，实现物物互联和实时数据的传输与分析。
- 增强现实与虚拟现实：5G网络的高带宽和低延迟，能够提供更好的用户体验，支持增强现实和虚拟现实应用的实时传输和处理。
总之，5G技术的发展将会推动各种新型应用的出现，并在未来的通信领域发挥重要作用。
5G的基本特点与关键技术
5G的基本特点与关键技术
5G是第五代移动通信技术的简称，它可以在更低的延迟、更大的容量和更快的数据传输速度等多个方面都能提供极好地网络条件，支持多种服务，它的基础是新的技术和新的信号传输技术，以及传输速度更快的技术结构。
1、高速：5G网络可以提供高达数百兆的速度，比现有的4G更快，可以满足高清视频流媒体服务、云计算等多种不同的应用需求。
2、容量大：5G网络的容量比4G网络大，可以支持更大的吞吐量，能够满足大量用户的同时使用。
3、低延迟：5G网络的延迟比4G网络低，从而支持高实时性应用，如自动驾驶等。
4、安全：5G网络提供了更强大的安全性，可以保护数据传输过程中的隐私安全，防止病毒和木马的侵入，从而保护网络的安全性。
此外，5G技术还具有可扩展性、低成本和普及性等优势，这些技术可以让更多的用户更广泛地使用5G网络服务，从而带来更多的经济和社会好处。
5G的关键技术主要包括：
1、空口有效利用率（ENU）技术：ENU技术可以改善信道利用率，从而提高信号传输的稳定性和覆盖范围。
2、多边形通信（M2M）技术：M2M技术是5G网络的关键技术。
5G网络技术有哪些？20种5G关键技术详解
5G⽹络技术有哪些？20种5G关键技术详解5G⽹络技术有哪些?5G⽹络技术主要分为三类：核⼼⽹、回传和前传⽹络、⽆线接⼊⽹。
接下来的⽂章中⼩编将会介绍多种5G关键技术，想知道的朋友不要错过哦！核⼼⽹核⼼⽹关键技术主要包括：⽹络功能虚拟化（NFV）、软件定义⽹络（SDN）、⽹络切⽚和多接⼊边缘计算（MEC）。
1 ⽹络功能虚拟化（NFV）NFV，就是通过IT虚拟化技术将⽹络功能软件化，并运⾏于通⽤硬件设备之上，以替代传统专⽤⽹络硬件设备。
NFV将⽹络功能以虚拟机的形式运⾏于通⽤硬件设备或⽩盒之上，以实现配置灵活性、可扩展性和移动性，并以此希望降低⽹络CAPEX和OPEX。
NFV要虚拟化的⽹络设备主要包括：交换机（⽐如Open vSwitch）、路由器、HLR（归属位置寄存器）、SGSN、GGSN、CGSN、RNC（⽆线⽹络控制器）、SGW（服务⽹关）、PGW（分组数据⽹络⽹关）、RGW（接⼊⽹关）、BRAS（宽带远程接⼊服务器）、CGNAT（运营商级⽹络地址转换器）、DPI（深度包检测）、PE路由器、MME（移动管理实体）等。
NFV独⽴于SDN，可单独使⽤或与SDN结合使⽤。
2 软件定义⽹络（SDN）软件定义⽹络（SDN），是⼀种将⽹络基础设施层（也成为数据⾯）与控制层（也称为控制⾯）分离的⽹络设计⽅案。
⽹络基础设施层与控制层通过标准接⼝连接，⽐如OpenFLow（⾸个⽤于互连数据和控制⾯的开放协议）。
SDN将⽹络控制⾯解耦⾄通⽤硬件设备上，并通过软件化集中控制⽹络资源。
控制层通常由SDN控制器实现，基础设施层通常被认为是交换机，SDN通过南向API（⽐如OpenFLow）连接SDN控制器和交换机，通过北向API连接SDN控制器和应⽤程序。
SDN可实现集中管理，提升了设计灵活性，还可引⼊开源⼯具，具备降低CAPEX和OPEX以及激发创新的优势。
3 ⽹络切⽚（Network Slicing）5G⽹络将⾯向不同的应⽤场景，⽐如，超⾼清视频、VR、⼤规模物联⽹、车联⽹等，不同的场景对⽹络的移动性、安全性、时延、可靠性，甚⾄是计费⽅式的要求是不⼀样的，因此，需要将⼀张物理⽹络分成多个虚拟⽹络，每个虚拟⽹络⾯向不同的应⽤场景需求。
5G的基本特点与关键技术
5G的基本特点与关键技术
5G是下一代无线通信技术，它将在现有的4GLTE技术之上实现更快
的网速和更低的延迟。
它可以提供更大的网络容量，以支持更多应用程序
和多媒体服务。
5G的关键技术以及其突出特点可归纳如下：
(1)传输技术：5G技术采用了新的无线传输技术，如新的频谱资源分
配算法、宽带系统、多载波通信和空时多收发器技术。
这些新技术的应用
不仅可以提高信号传输效率，而且可以提高网络覆盖范围。
(2)安全性：5G技术在安全性方面也进行了极大的改进，采用了新的
架构设计，实现了多重安全机制。
它采用的新型认证机制可以有效避免数
据注册和传输过程中的安全漏洞，保障了用户数据的安全性。
(3)自组织网络（SON）：5G技术也采用了新的自组织网络（SON）技术，该技术可以解决现有网络中的复杂管理问题，自动完成网络故障检测、路由优化和覆盖优化等任务，大大提高网络的可靠性和效率。
(4)全网络资源调度：5G系统采用了全网络资源调度技术，为用户提
供更高的服务质量，通过精细化的资源调度，可以根据不同服务和用户的
实时需求来调度网络资源，有效控制用户的服务质量。
5G无线传输的关键技术
5G无线传输的关键技术随着移动互联网的发展，5G无线传输技术作为下一代移动通信技术，正在逐渐成为关注的焦点。
5G技术的提出和发展，将对人们的生活和工作产生深远的影响，因此研究和掌握5G无线传输的关键技术显得尤为重要。
在5G无线传输技术中，关键技术包括毫米波通信、大规模MIMO、超密集组网、低时延通信和网络切片等方面。
这些技术的发展与应用推动了5G无线传输技术的不断突破，为5G时代的到来奠定了技术基础。
接下来，本文将重点介绍5G无线传输的关键技术，以及其在未来的应用和发展趋势。
一、毫米波通信毫米波通信是5G无线传输技术的一个重要方向，它利用更高频段的信号进行通信传输，以实现更高的数据传输速率。
毫米波通信技术的应用将极大提升网络的容量和速率，对于未来的大规模数据传输和低时延通信具有重要意义。
毫米波通信技术的关键在于信号的传输和接收。
在传输方面，需要克服毫米波频段信号传输距离短、穿透能力差等问题；在接收方面，需要设计高效的天线系统，以实现较远距离的信号接收。
毫米波通信在大规模MIMO、超密集组网和网络切片等方面也有广泛的应用。
二、大规模MIMO大规模MIMO（Massive MIMO）技术是5G无线传输中的另一项关键技术，它通过增加天线数量、提高频谱利用率和降低干扰水平，实现了更高的数据传输速率和网络容量。
大规模MIMO的应用能有效提升无线通信系统的性能，为未来的智能城市、物联网等应用提供强大的通信支持。
大规模MIMO技术的实现依赖于各种信号处理算法和天线设计。
在信号处理方面，需要研究波束赋形、预编码、波束跟踪等技术，以实现对多个用户同时进行有限干扰的数据传输；在天线设计方面，需要研究如何降低天线成本、提高天线覆盖范围等问题。
大规模MIMO技术将成为5G无线传输技术的重要支撑，为未来的大规模数据传输和低时延通信提供了技术保障。
三、超密集组网超密集组网技术的实现需要解决多个基站间的干扰、频谱资源的优化配置等问题。
5g基本概念和关键技术
5G是第五代移动通信技术的简称，是对目前主流的4G技术进行升级和改进的结果。
它具有更高的数据传输速率、更低的延迟、更大的网络容量和更好的连接稳定性，能够支持更多的设备连接和更丰富的应用场景。
关键技术包括：
1. 大规模天线阵列（Massive MIMO）：通过使用大量的天线，可以实现更高的信号传输速率和更好的覆盖范围。
2. 毫米波通信（Millimeter Wave）：利用高频段的毫米波进行通信，可以提供更大的带宽和更高的传输速率。
3. 载波聚合（Carrier Aggregation）：将多个频段的信号进行合并，提高数据传输速率。
4. 软件定义网络（Software Defined Networking）：通过将网络控制和数据转发分离，实现更灵活、可编程的网络架构。
5. 网络切片（Network Slicing）：将网络资源划分为多个独立的虚拟网络，以满足不同应用场景的需求。
6. 边缘计算（Edge Computing）：将计算和存储资源放置在网络边缘，减少数据传输延迟，提高应用响应速度。
7. 虚拟化技术（Virtualization）：将网络功能虚拟化，提高网络资源的利用率和灵活性。
8. 安全和隐私保护技术：加强网络安全防护，保护用户隐私。
这些关键技术的应用将使得5G网络具备更高的速率、更低的延迟和更好的可靠性，为人们提供更丰富的应用体验和更广泛的应用场景。
5G基本原理及关键技术介绍
5G基本原理及关键技术介绍5G（第五代移动通信技术）是指当前和未来的移动通信技术，它提供了比4G更快的速度、更低的延迟和更大的网络容量。
它不仅可以满足人类对高速移动通信的需求，还可以连接更多的设备，并为物联网（IoT）和智能城市等应用提供支持。
以下是关于5G基本原理和关键技术的介绍。
1.更高的频率和更广的带宽：5G采用毫米波频段，其频率范围从30GHz到300GHz，相比于4G的频段（6GHz到20GHz），5G可以提供更大的带宽。
这使得它可以处理更多的数据，实现更高的数据传输速率。
2.大规模的MIMO技术：多输入多输出（MIMO）是5G的关键技术之一，它使用多个天线进行数据传输和接收。
相比于4G的MIMO技术，5G的MIMO技术具有更多的天线和更高的阶数，可以提供更高的数据吞吐量和更好的信号覆盖。
3.载波聚合技术：5G利用载波聚合技术将多个频带组合在一起传输数据，从而提高数据传输速率。
这种技术能够同时利用低频和高频信号，以达到更高的速度和更好的覆盖范围。
4.网络切片技术：网络切片是将网络资源划分成不同的虚拟网络，以满足不同应用的需求。
5G的网络切片技术可以为不同应用提供特定的网络性能和功能，从而更好地支持物联网、智能交通、远程医疗等各种应用场景。
5.低延迟通信：5G采用了边缘计算的技术，将计算和存储资源放在网络边缘，使得数据可以更快地处理和传输，从而实现低延迟通信。
这对于需要实时响应的应用，如自动驾驶和远程手术等至关重要。
6.软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）：5G利用SDN和NFV技术将网络控制和管理功能从硬件设备中分离出来，通过软件来实现，从而提高网络的灵活性和可扩展性。
这使得网络可以根据需求进行快速配置和优化，从而提供更好的服务质量和用户体验。
7.安全和隐私保护：5G引入了更强大的安全机制来保护用户的数据和隐私。
它使用了更复杂的加密算法和身份验证方法，并提供了更严格的访问控制机制，以防止数据泄露和网络攻击。
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0.1-1Gbps
1倍
3倍提升 （某些场景
5倍）
峰值 速率
1Gbps
20Gbps
ITU 定 义 的 三 大 应 用 场 景
3.2 5G颠覆性技术在哪里？
产生颠覆性技 术的五个方向
需要技术和策略突破
• 频谱利用 • 无线接入 • 无线传输 • 无线组网 • 业务与终端
5G：解决三 个主要问题？
容量不足 能耗高
4:1收敛
核心
100G/200G
低频共站 高频共站
5*2.76+1*6.74=20.54G (60*2.76+12*6.74)/2=123.24G (900*2.76+180*6.74)/8=462.15G 5*8.76+1*18.74=62.54G (60*8.76+12*18.74)/2=375.24G (900*8.76+180*18.74)/2=1407.15G
1.3 5G对传输时延提出更高要求
5G对传输时延要求非常高，甚至缩短至us级别
指标类型 移动终端-CU（eMBB） 移动终端-CU（uRLLC） eV2X（enhanced Vehicle to Everything） 前传时延（AAU-DU）
时延指标 4ms 0.5ms
3~10ms 100us
设备 时延
提升用户体验
3.3 5G无线网关键技术
谢 谢 5G网络架构介绍
3.1 ITU定义的5G八大关键能力
指标 名称
流量密度
连接数密 度
4G参考值
0.1 Tbps/ Km2
10万/km2
5G取值
10 Tbps/ Km2
100万/Km2
时延
空口10ms 空口1ms
移动性
350Km/h
500 Km/h
能效 用户体验速率 频谱效率
1倍
100倍提升 （网络侧）
10 Mbps (urban/suburba
分组增强型OTN与IP RAN之间通过BGP协议实现路由信息 的交换；
为了满足5G承载对大容量和网络切片的承载需求，IPRAN 需要引入25\50\100GE等高速接口技术；
采用FlexE (Flexible Ethernet，灵活以太网)等新型接口技 术实现物理隔离
方案2、端到端分组增强型 OTN 方案
DU
综合业务机房
DU
DU AAU
接入站点
AAU
接入站点
组网场景 描述
适用方案
场景A 小集中
场景A DU部署位置较低，与4G宏站BBU
部署位置基本一致，此时与DU 相连的5G AAU数量一般小于30个
（<10个宏站）
有源/无源 CWDM/DWDM
场景B P2P大集中 场景B
DU部署位置较高，位于综合接入点机房，与 DU相连的5G AAU数量一般大于30个，接入
节省光纤、提供环网保护、支持综 合承载、支持业务收敛
成本相ห้องสมุดไป่ตู้较高
光纤直连方案 星型、点到点网络
实现简单
消耗大量光纤资源，仅适合部署于光纤资源丰 富区域
无源CWDM 点到点网络
纯无源技术，设备简单，节约光纤
运维定界不清晰、故障定位难、波长 规划复杂
2.2 5G前传传输方案适用场景
接入站点
综合业务机房
相比方案1，不用跨平台维护，从而更好地发挥分组增 强型OTN强大的组网能力和端到端的维护管理能力
可利用分组增强型OTN进行业务综合承载，包括家宽、 专线业务；
分组增强型OTN可与前传承载方案衔接，前后传统一 承载，降低Capex和Opex
一
5G传输网需求分析
二
5G传输网解决方案
三
5G无线网关键技术
主干光缆为树形结构
有源/无源 OTN/WDM
场景C 大集中 场景C
DU部署位置较高，位于综合接入点机 房，与DU相连的5G AAU数量一般大
于30个，接入主干光缆为环形结构
有源 OTN/WDM
2.3 5G中传和回传传输方案
方案1、分组增强型 OTN+IPRAN 方案
OTN设备按需配置ODUk穿通模式，保证5G承载对低时延 和带宽保障的需求;
5G传输和无线关 键技术
一
5G传输网需求分析
二
5G传输网解决方案
三
5G无线网关键技术
1.1 5G对传输带宽提出更大需求
5G早期站型，需要5Gbps的传输带宽； 5G成熟期站型，需要20Gbps的传输带宽，对传输提 出更大需求
关键指标 5G 早期站型：Sub6G/100MHz 5G 成熟期站型：超高频/800MHz
前传 3*25Gbps 3*25Gbps
中传&回传(峰值/均值) 5Gbps/3Gbps
20Gbps/9.6Gbps
一个大型城域网为例，5G 基站数量 12000 个，带 宽收敛比取 6:1。核心层带宽需求在初期就将超过 6T， 成熟期将超过 17T。
因此，在 5G 传送承载网的接入、汇聚层需要引入 25G /50G 速率接口，而核心层则需要引入 100G 及以 上速率的接口。
组网 架构
可以考虑采用更大的时隙（如从 5Gbps 增 加到 25Gbps）、减少复用层级、减小或取 消缓存等措施来降低设备时延，达 1us 量 级甚至更低。
可以考虑树形组网取代环形组网：环形组网 输出节点逐一累积传输时延，而树形组网只 要考虑源宿节点间的时延累积，可大力提升 网络对苛刻时延的耐受性。
来源 3GPP TR38.913 3GPP TR38.913 3GPP TR38.913
eCPRI
一
5G传输网需求分析
二
5G传输网解决方案
三
5G无线网关键技术
2.1 5G前传传输方案
有源OTN/WDM承载方案
DU
OTN
OTN
光纤直连方案
AAU站
DU
无源CWDM方案
…
组网方式 优势 劣势
有源OTN/WDM承载 环网、点到点网络
2.4
5.6
8.4
17.6
2.76
6.74
8.76 18.74
核心层 核心层 核心层 基站
5G回传带宽测算模型
…
… …
接入比例
×15 ×12 ×6 ×1
等效基站数 （个） 1080 72 6 1
传输网带宽需求
收敛比 8:4:1 峰值站:均值站=1:5
接入
25G/100G
2:1收敛
汇聚
100G/N*100G
1.2 5G对传输带宽提出更大需求-带宽测算模型
5G单站测算模型
4G/LTE 3小区，3载波，4天线
基站（频宽Hz)
5G/低频 3小区，64天线
5G/高频 3小区，128天线
4G 5G低频（100M） 5G高频（200M） 低频基站（4G+5G低） 高频基站（4G+5G高）
带宽
均值
峰值
0.36
1.14