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5G技術概述

(2016年11月,在烏鎮(zhèn)舉辦的第三屆世界互聯網大會上,美國高通公司帶來的可以實現'萬物互聯'的5G (第5代移動通信系統)技術原型入選15項'黑科技'一一世界互聯網領先成果,高通5G向千兆移動網絡和人工智能邁進。由于物聯網尤其是互聯網汽車等產業(yè)的快速發(fā)展,對網絡速度有著更高的要求,這無疑成為推動5G網絡發(fā)展的重要因素。因此,全球各地均在大力推進5G網絡,以迎接下一波科技浪潮。


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5G是4G之后的下一代移動通信網絡標準,其上網速度將比4G高出100多倍,運營商的服務能力也將極大增強,5G網絡將會對家庭現有的寬帶連接形成有益的補充。5G是新一代移動通信技術發(fā)展的主要方向,是未來新代信 息基礎設施的重要組成部分。與4G相比, 5G是它的延伸,不僅將進一步提升用戶的網絡體驗,同時還將滿足未來萬物互聯的應用需求。目前,中國(華為)、韓國(三星電子)、日本、歐盟都在投入相當大的資源研發(fā)5G網絡。

2017年2月9日,國際通信標準組織3GPP宣布了'5G'的官方Logo。2017 年12月21日,在國際電信標準組織3GPP RAN第78次全體會議上,5GNR首發(fā)版本正式凍結并發(fā)布。2017年10月,諾基亞與加拿大運營商Bell Canada合作,完成加拿大首次5G網絡技術的測試。測試中使用了73 GHz范圍內的頻譜,數據傳輸速率為加拿大現有4G網絡的6倍。鑒于兩者的合作,外界分析加拿大很有可能將在5年內啟動5G網絡的全面部署。

在全球市場,一些國家的運營商 也已經進行前期試驗和測試,歐盟的5G網絡將在2020-2025年之間投入運營。2015年9月7日,美國移動運營商Verizon無線公司宣布,從2016年開始試用5G網絡,2017年在美國部分城市全面商用。美國多家移動運營商將會爭取獲得5G網絡的運營牌照。目前, AT/T、Verizon等公司已經開始進行5G網絡的測試。

我國5G技術研發(fā)試驗在2016-2018年進行,分為5G關鍵技術試驗、5G技術方案驗證和5G系統驗證三個階段實施。2017年11 月15日,工信部發(fā)布《關于第五代移動通信系統使用3300~ 3600 MHz和4800~ 5000 MHz頻段相關事宜的通知》,確定5G中頻頻譜,能夠兼顧系統覆蓋和大容量的基本需求。2017年11月下旬工信部發(fā)布通知,正式啟動5G技術研發(fā)試驗第三階段工作,于2018年年底前實現第三階段試驗基本目標。不過從目前情況來看5G網絡離商用預計還需2~3年時間。

從用戶體驗看,5G具有更高的速率、更寬的帶寬,只需幾秒即可下載一部高清影, 能夠滿足消費者對虛擬現實、超高清視頻等更高的網絡體驗需求。

從行業(yè)應用看,5G具有更高的可靠性,更低的時延,能夠滿足智能制造、自動駕駛等行業(yè)應用的特定需求,拓寬融合產業(yè)的發(fā)展空間,支撐經濟社會創(chuàng)新發(fā)展。

隨著5G技術新標準和協議的誕生,傳統的網絡架構已經不能滿足其要求,新的5G網絡架構有待破土而出,其主要特點如下:

(1)硬件歸一化, 接口標準化:硬件功能簡化,軟硬件分離,降低成本,簡化網絡設計:接口標準化利于互通解耦,實現全網統一管理, 降低運維復雜度。

(2)網絡架構扁平化:5G新架構包含接入、轉發(fā)、控制三個功能平面。其中,快速靈活的接入平面包含各種類型的基站和無線接入設備;高效低成本的轉發(fā)平面可作為用戶下沉的分布式網關:智能開放的控制平面可對網絡集中控制,實現資源全局調度。

基于SDN的5G網絡是Emulex網絡的一種網絡創(chuàng)新架構,是網絡虛擬化的一種實現方式, 其核心技術OpenFlow通過將網絡設備控制平面與數據平面分離開來,從而實現了網絡流量的靈活控制,使網絡作為管道變得更加智能。SDN是未來網絡的發(fā)展方向,行業(yè)發(fā)展迅速。5G網絡和SDN融合后可以使控制平面和數據平面解耦,控制平面集中部署在控制器中,數據平面下沉更接近用戶:在網絡側,將網絡功能虛擬化和模塊化,便于新業(yè)務的部署:在無線側,一些控制功能能夠集中在無線控制器中,聯合優(yōu)化,提高用戶體驗。

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