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（一）5G 简介 5G 是 4G 的延伸，是第五代移动通信标准，也称第五代移动通信技术，外语缩写：5G（5th generation）。5G 的网络速度将是 4G 的 10倍，在 4G 网络下半小时才能下载的大型游戏和视频文件，在 5G 网络下，起身接杯水的时间就能高速、无损地完成下载。人类眨眼的时间为 100 毫秒，而 5G 的时延为毫秒级，再也不用担心出现卡顿、延时等情况，信息交换可以完全精准流畅地进行。5G 网络连接容量更大，每平方公里最大连接数将是 4G 的 10 倍，可支持 100 万个连接同时在线。 2015 年 10 月 26 日至 30 日，在瑞士日内瓦召开的 2015 无线电通信全会上，国际电联无线电通信部门（ITU-R）正式批准了三项有利于推进未来 5G 研究进程的决议，并正式确定了 5G 的法定名称是“IMT-2020”。ITU 为 5G 定义了：eMBB（Enhanced Mobile Broadband，增强移动宽带）、mMTC（Massive Machine Type of Communication，海量大连接）、uRLLC（Ultra Reliable Low Latency Communications，高可靠低时延）三大应用场景。 （二）5G 核心优势 1.技术演进 通信技术的演进 （1）1G 时代，傻白时代只能语音，不能上网 1G 主要解决的是语音通信问题，作为移动通信的鼻祖，第一套移动通信系统于 1986 年在美国芝加哥诞生，采用模拟信号传输，采用模拟式的调频（FM）调试。信号为类比式系统，是以模拟技术为基础的蜂窝无线电话系统。1G 时代就是一个傻白的时代，只能应用在一般语音传输上，且语音品质低，信号不稳定，涵盖范围也不够全面。1G 主要系统为 AMPS（Advanced Mobile Phone System）。只能语音通信不能上网，网络容量也严重受限，除此之外还有众多弊端，比如保密性差、系统容量有限、频率利用率低、设备成本高、体积重量大等。在 1G 在国内刚刚建立的时候，很多人手中拿的还是大块头的摩托罗拉 8000X，俗称大哥大，有 A 网和B 网之分，一部大哥大在当时的售价高达数万元，当时入网费为 6000 元。 （2）2G 时代，跨时代的经典一代 20 世纪 90 年代进入了 2G 时代，开启了数字蜂窝通信，摆脱了模拟技术的缺陷，有了跨时代的提升。虽然仍定位于话音业务，但开始引入数据业务，支持窄带的分组数据通信。从 1G 跨入 2G 是从模拟调制进入到数字调制，2G 声音质量较佳，比 1G 多了数据传输服务，且 2G 具备很强的保密性。手机可以发短信、上网。2G 时代与 1G 时代的乱战相比，呈现出“抱团”的现象，被分割为欧洲主推的 GSM（基于 TDMA）与美国主推的 CDMA 两种阵营。 （3）3G 时代，国产技术初露锋芒 国际电信联盟（ITU）发布了官方第 3 代移动通信（3G）标准 IMT- 2000（国际移动通信 2000 标准）。在 2000 年 5 月确定 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 三大主流无线标准；2007 年，WiMAX 成为 3G 的第四大标准。我国于 2009 年的 1 月 7 日颁发了 3 张 3G 牌照，分别是中国移动的 TD-SCDMA，中国联通的 WCDMA 和中国电信的CDMA2000。TD-SCDMA 是我国自主研发的第三代通信标准，较其他标准起步晚且产业薄弱，中国移动扛起了 TD-SCDMA 产业推动的大旗， 并为后期 4G 时代的 TD-LTE 奠定了基础。 （4）4G 时代，自由沟通 3G 是高速 IP 数据网络，虽然上网已经变成不是什么奢侈的事情， 但并不能满足人们的需求。所以在 3G 发展的同时，4G 的研发已经走在路上了。4G 将上网速度提高到超过 3G 移动技术 50 倍，可实现视频画面高质量传输。在 2005 年 6 月在法国召开的 3GPP 会议上，我国提出了基于OFDM 的 TDD 演进模式的方案，在同年 11 月，在汉城举行的 3GPP 工作组会议通过了 TD-SCDMA 后续演进的 TD-LTE 技术提案，中国移动发挥了核心作用。 4G 技术包括 TD-LTE 和 FDD-LTE 两种制式，专门为移动互联网而设计的通信技术，从网速、容量、稳定性上相比之前的 3G 技术都有了跳跃性的提升。2013 年 12 月，工信部向中国移动、中国电信、中国联通颁发“第四代数字蜂窝移动通信业务（TD-LTE）牌照”。至此， 移动互联网的网速达到了一个全新的高度，中国移动建成了全球最大规模的 4G 网络。 （5）5G 时代，大统一的天下 从 1G 到 3G 技术以“人对人”沟通为主，4G 以“人对信息”处理为主，而 5G 将会实现“人对万物”以及“万物对万物”的连接。5G 将采取全球统一技术标准，将对包括远程医疗、智能农业、智慧城市、自动驾驶汽车、无人机等行业产生巨大的影响，而不仅仅局限于智能手机！ 1G 到 5G 时代手机终端的演化历程 2.核心能力 5G 有三项核心能力：eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量大连接）、uRLLC（高可靠低时延）。 eMBB（增强移动宽带）：是指在现有移动宽带业务场景的基础上， 对于用户体验等性能的进一步提升，主要还是追求人与人之间、人与物之间的极致通信体验，简单说就是上网速度比以前快了十多倍。 mMTC（海量大连接）：是指大量相邻设备同时享受顺畅的通信连接，每平方公里最大连接数将是 4G 的 10 倍，可支持 100 万个连接同时在线，简单说就是未来可以连接、控制更多的设备。 uRLLC（高可靠低时延）：为用户提供毫秒级的时延可靠性保证。譬如对于自动驾驶中的车辆而言，车辆周边的路况信息以及车辆前方突发情况的信息，为了立即得到相应的处理，这就需要极小的时延和高度可靠的网络来保障，简单说就是通信安全可靠，回传反应更迅速。 3.核心技术 5G 拥有两大技术特点包括：网络切片、边缘计算。 （1）网络切片 网络切片，本质上就是将运营商的物理网络划分为多个虚拟网络，每一个虚拟网络根据不同的服务需求，比如时延、带宽、安全性和可靠性来定制，可以灵活地应对不同的网络应用场景。如果说 4G 是把锋利的刀，那么网络切片功能则让 5G 变成锋利且多功能的“瑞士军刀”，不但能会锋利地切割，而且能钻孔、开启瓶盖、拧开螺丝、剪断铁丝等。网络切片就是通过将物理网络切割成多个端到端的虚拟网络满足不同的场景需求，包括：对海量连接的支撑能力或处理任务的低时延要求。 网络切片 在传统网络时代，没有太多的优先级，随着网络流量增长和网络带宽越来越不成比例，网络堵塞越来越频繁，越来越严重（想象一下国庆和五一时节堵在路上遥遥无期的车辆）。 5G 网络需要满足大量并行业务上线的需求，保证端到端的性能， 基于虚拟化技术的网络切片可以面对多连接和多样化业务，可以像积木一样实现动态化资源部署。 下面用实例来说明网络切片功能。烟感监控警报系统和水务抄表两个业务。如果按照面向大众市场的移动互联网业务去平均分配这两个业务的网络资源，用于烟感监控必然是赔本买卖（因为需要实时在线监控，占用网络资源），但烟感监控系统一旦报警所涵盖的资源调度优先级一定是最高的；而水表抄表可能并不需要实时在线的特殊需求优化，这意味着只需要分配低成本的资源满足于每月一次的抄表行为即可。因此，网络切片的功能就是根据实际需求，动态划分资源， 而不是共用一个资源。 （2）边缘计算 边缘计算是一种分散式运算的架构。在这种架构下，将应用程序、数据资料与服务的运算，由网络中心节点，移往网络逻辑上的边缘节点来处理。5G 时代，连接设备数量会大量增加，会产生庞大的数据量或相应的指令分析，如果这些数据都由核心管理平台来处理，则在敏捷性、实时性、安全和隐私等方面都会出现问题。边缘运算将原本完全由中心节点处理大型服务加以分解，切割成更小与更容易管理的部分，分散到边缘节点去处理。今后会将越来越多的基础任务交给边缘计算来完成，但是这只能代表边缘所在的装置设备会越来越灵敏， 但是不能直接说这些任务和云服务器毫无关系，他们是一种让彼此更完美的存在。边缘计算和云计算互相协同，它们是彼此优化补充的存在，共同使行业数字化转型。边缘计算靠近设备端，着眼于实时、短周期数据的分析，为云端数据采集做出贡献，支撑云端应用的大数据分析。 下面用实例来说明边缘计算。为了测算某区域的功率，而常规的电表只能采集电流、电压，却没有功率，需要通过计算电流和电压得到功率。如果有 1000 个电表，云服务器就需要对 1000 个电表进行计算，这就增加了云服务器的工作量和负担。但如果有了边缘计算，在 数据采集模块添加计算功能，将采集的电流和电压通过计算得到功率， 只需要把最终的功率结果上传给服务器。即便有再多的电表，云服务 器也毫无计算压力，很多基础数据已经提前进行了计算。 下期介绍5G网络组网模式 |
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