Was sind die Merkmale der 5G-Technologie?

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Mobile der fünften Generation Kommunikationstechnologie (5G) ist der aktuelle Höhepunkt der Entwicklung der mobilen Kommunikationstechnologie. Sie ist auch eine wichtige Kraft, von der die Menschheit hofft, dass sie nicht nur das Leben, sondern auch die Gesellschaft verändert.

5G basiert auf 4G und stellt höhere Anforderungen an die mobile Kommunikation. Es bringt nicht nur neue Verbesserungen bei der Geschwindigkeit mit sich, sondern auch beim Stromverbrauch, bei der Verzögerung und anderen Aspekten. Dadurch wird das Geschäft erheblich verbessert und die Entwicklung des Internets wird auch vom mobilen Internet in die Ära des intelligenten Internets eintreten.

Sechs Grundfunktionen von 5G

　 1. Hohe Geschwindigkeit

Im Vergleich zu 4G ist das erste Problem, das 5G lösen muss, die hohe Geschwindigkeit. Mit zunehmender Netzwerkgeschwindigkeit werden die Benutzererfahrung und das Benutzererlebnis erheblich verbessert. Das Netzwerk wird VR/UHD-Dienste ohne Einschränkungen bewältigen können, und Dienste, die eine hohe Netzwerkgeschwindigkeit erfordern, werden weithin beworben und genutzt. Daher definiert das erste Merkmal von 5G die Geschwindigkeitssteigerung.

Tatsächlich ist es wie bei jeder Generation der Kommunikationstechnologie schwierig, genau zu sagen, wie hoch die Geschwindigkeit von 5G ist. Einerseits unterscheidet sich die Spitzengeschwindigkeit von der tatsächlich erlebten Geschwindigkeit von Benutzern, und verschiedene Technologien sind unterschiedlich. Die Epochenraten werden ebenfalls unterschiedlich sein. Der Spitzenbedarf für 5G-Basisstationen beträgt nicht weniger als 20 Gbit/s. Natürlich handelt es sich bei dieser Geschwindigkeit um die Spitzengeschwindigkeit und nicht um die Erfahrung jedes Benutzers. Durch den Einsatz neuer Technologien besteht Verbesserungspotenzial bei dieser Geschwindigkeit.

Eine solche Geschwindigkeit bedeutet, dass Benutzer jede Sekunde einen hochauflösenden Film herunterladen können und möglicherweise auch VR-Videos unterstützen. Eine solche hohe Geschwindigkeit bietet Chancen und Möglichkeiten für zukünftige Unternehmen, die hohe Geschwindigkeitsanforderungen haben.

2. Ubiquitous Network

Mit dem Entwicklung von Netzwerkdiensten, Netzwerkdienste müssen allumfassend und weit verbreitet sein. Nur so können wir umfangreichere Dienste unterstützen und in komplexen Szenarien eingesetzt werden. Das allgegenwärtige Netzwerk hat zwei Bedeutungsebenen. Das eine ist eine breite Abdeckung, das andere eine umfassende Abdeckung.

Umfangreich bezieht sich auf die Notwendigkeit einer umfassenden Abdeckung an allen Orten, an denen unsere Gesellschaft lebt. In der Vergangenheit war in hohen Bergen und Tälern nicht unbedingt eine Netzabdeckung erforderlich, da dort nur sehr wenige Menschen lebten Aber wenn 5G abgedeckt werden kann, ist der Einsatz einer großen Anzahl von Sensoren zur Überwachung der Umwelt, der Luftqualität und sogar von Landformänderungen und Erdbeben sehr wertvoll. 5G kann Netzwerke für mehr dieser Anwendungen bereitstellen.

Tiefe bezieht sich auf die Tatsache, dass wir in unserem Leben, obwohl es bereits Netzwerkbereitstellungen gibt, eine detailliertere Berichterstattung von höherer Qualität benötigen. Wir haben heute bereits ein 4G-Netzwerk zu Hause, aber die Netzwerkqualität im Badezimmer zu Hause ist möglicherweise nicht sehr gut und in der Tiefgarage gibt es praktisch kein Signal. Es ist jetzt akzeptabel. Mit der Einführung von 5G können Toiletten, Tiefgaragen etc., die bisher eine schlechte Netzqualität aufwiesen, flächendeckend mit guten 5G-Netzen abgedeckt werden.

Bis zu einem gewissen Grad ist ein allgegenwärtiges Netzwerk wichtiger als eine hohe Geschwindigkeit. Der Aufbau eines Hochgeschwindigkeitsnetzwerks mit Abdeckung an einigen wenigen Orten kann den Service und die Erfahrung von 5G nicht garantieren, und zwar allgegenwärtig Netzwerk Netzwerk ist eine grundlegende Garantie für das 5G-Erlebnis. In den drei Hauptszenarien von 3GPP werden allgegenwärtige Netzwerke nicht erwähnt, aber allgegenwärtige Anforderungen sind in allen Szenarien implizit enthalten.

3. Geringer Stromverbrauch

5G muss groß angelegte IoT-Anwendungen unterstützen. Es müssen Anforderungen an den Stromverbrauch bestehen. In den letzten Jahren haben sich tragbare Produkte bis zu einem gewissen Grad weiterentwickelt, es gab jedoch viele Engpässe. Der größte Engpass ist die schlechte Erfahrung. Nehmen Sie als Beispiel eine Smartwatch. Sie muss jeden Tag aufgeladen werden, auch wenn es weniger als einen Tag dauert. Alle IoT-Produkte benötigen Kommunikation und Energie. Obwohl die Kommunikation heute auf verschiedene Weise erfolgen kann, kann die Energieversorgung nur über Batterien erfolgen. Wenn der Kommunikationsprozess viel Energie verbraucht, wird es für IoT-Produkte schwierig, eine breite Akzeptanz bei den Nutzern zu finden.

Wenn der Stromverbrauch reduziert werden kann und die meisten IoT-Produkte einmal pro Woche oder sogar einmal im Monat aufgeladen werden können, kann das Benutzererlebnis erheblich verbessert und die schnelle Popularisierung von IoT-Produkten gefördert werden. eMTC wurde auf der Grundlage des LTE-Protokolls entwickelt, um besser für die Kommunikation zwischen Dingen geeignet zu sein und die Kosten zu senken. Das LTE-Protokoll wurde angepasst und optimiert. eMTC wird auf Basis von Mobilfunknetzen eingesetzt und seine Benutzergeräte können durch die Unterstützung von 1,4-MHz-Funkfrequenz und Basisbandbandbreite direkt auf das bestehende LTE-Netz zugreifen. eMTC unterstützt Uplink- und Downlink-Spitzenraten von bis zu 1 Mbit/s. NB-IoT basiert auf einem Mobilfunknetz und verbraucht nur etwa 180 kHz Bandbreite. Es kann direkt in GSM-Netzen, UMTS-Netzen oder LTE-Netzen eingesetzt werden, um die Bereitstellungskosten zu senken und reibungslose Upgrades zu erreichen.

NB-IoT kann tatsächlich auf Basis von GSM- und UMTS-Netzen eingesetzt werden. Es erfordert jedoch keinen Neuaufbau des Netzes, obwohl es auf GSM eingesetzt wird und UMTS Das Netzwerk ist immer noch ein neu aufgebautes Netzwerk, und seine Fähigkeit, den Stromverbrauch erheblich zu reduzieren, besteht auch darin, die Anforderungen von 5G für IoT-Anwendungsszenarien mit geringem Stromverbrauch zu erfüllen. Ebenso wie eMTC ist es ein integraler Bestandteil des 5G-Netzwerksystems.

4. Geringe Latenz

Ein neues Szenario von 5G ist fahrerloses Fahren Zuverlässige Verbindungen für die industrielle Automatisierung. Für den Informationsaustausch zwischen Menschen ist eine Verzögerung von 140 Millisekunden akzeptabel, wenn diese Verzögerung jedoch für fahrerloses Fahren und industrielle Automatisierung genutzt wird, ist sie inakzeptabel. Die Mindestanforderung für die 5G-Latenz beträgt 1 Millisekunde oder sogar weniger. Dies stellt hohe Anforderungen an das Netzwerk. 5G ist eine unumgängliche Voraussetzung für Anwendungen in diesen neuen Bereichen.

Selbstfahrende Autos erfordern eine Verbindung zwischen dem zentralen Kontrollzentrum und dem Auto sowie zwischen Autos. Bei Hochgeschwindigkeitsvorgängen muss eine Bremse Informationen sofort übertragen, wenn sie an das gesendet werden Um zu reagieren, muss das Auto Dutzende von Metern in etwa 100 Millisekunden zurücklegen. Dies erfordert, dass die Informationen so schnell wie möglich an das Auto gesendet werden, um Brems- und Kontrollreaktionen durchzuführen.

Dasselbe gilt auch für Drohnen. Wenn beispielsweise Hunderte von Drohnen in Formation fliegen, kommt es bei kleinsten Abweichungen zu Kollisionen und Unfällen, weshalb die Informationen innerhalb einer sehr geringen Verzögerung an die fliegenden Drohnen übermittelt werden müssen. Wenn im Prozess der industriellen Automatisierung die Bedienung eines Roboterarms extrem verfeinert und eine hohe Qualität und Genauigkeit der Arbeit gewährleistet werden soll, sind auch minimale Verzögerungen und eine möglichst schnelle Reaktion erforderlich. Diese Eigenschaften stellen bei der traditionellen Mensch-zu-Mensch-Kommunikation oder sogar der Mensch-zu-Maschine-Kommunikation keine so hohen Anforderungen dar, da menschliche Reaktionen langsamer sind und nicht die hohe Effizienz und Verfeinerung von Maschinen erfordern. Ob Drohnen, fahrerlose Autos oder industrielle Automatisierung: Sie alle arbeiten mit hohen Geschwindigkeiten und müssen eine zeitnahe Informationsübertragung und zeitnahe Reaktion bei hohen Geschwindigkeiten gewährleisten, was extrem hohe Anforderungen an die Latenz stellt.

Um den Anforderungen einer geringen Latenz gerecht zu werden, müssen beim 5G-Netzwerkaufbau verschiedene Methoden gefunden werden, um die Latenz zu reduzieren. Auch Technologien wie Edge Computing werden in die 5G-Netzwerkarchitektur übernommen.

5. Internet of Everything

In der traditionellen Kommunikation sind Terminals sehr begrenzt. Im Festnetzzeitalter wurden Telefongespräche von Menschen definiert. Im Zeitalter der Mobiltelefone ist die Zahl der Endgeräte explodiert und Mobiltelefone werden durch persönliche Anwendungen definiert. Im 5G-Zeitalter werden Terminals nicht von Personen definiert, da jede Person mehrere Terminals und jede Familie mehrere Terminals haben kann.

Im Jahr 2018 belief sich die Zahl der mobilen Endgerätenutzer in China auf 1,4 Milliarden, hauptsächlich Mobiltelefone. Die Vision der Kommunikationsbranche für 5G ist, dass jeder Quadratkilometer 1 Million mobile Endgeräte unterstützen kann. In Zukunft werden die an das Netzwerk angeschlossenen Endgeräte nicht nur unsere heutigen Mobiltelefone sein, sondern auch seltsamere Produkte. Man kann sagen, dass wahrscheinlich jedes Produkt in unserem Leben über 5G mit dem Netzwerk verbunden ist. Unsere Brillen, Mobiltelefone, Kleidung, Gürtel und Schuhe können alle mit dem Internet verbunden und zu intelligenten Produkten werden. Die Türen, Fenster, Türschlösser, Luftreiniger, Frischluftventilatoren, Luftbefeuchter, Klimaanlagen, Kühlschränke und Waschmaschinen zu Hause können alle in das Smart-Zeitalter eintreten. Mit dem 5G-Zugang zum Netzwerk werden unsere Häuser zu Smart Homes.

Und eine Vielzahl von Geräten im sozialen Leben, die bisher nicht mit dem Internet verbunden werden konnten, werden auch online funktionieren und intelligenter werden. Öffentliche Einrichtungen wie Autos, Kanaldeckel, Telefonmasten und Mülleimer waren früher sehr schwierig zu verwalten und schwer intelligent zu machen. Und 5G kann diese Geräte zu intelligenten Geräten machen.

　6. Wiederherstellung der Sicherheit

Sicherheitsprobleme scheinen nicht das Grundlegende zu sein Thema, das in der 3GPP-Frage diskutiert wird, aber es sollte auch ein wesentliches Merkmal von 5G werden.

Das traditionelle Internet muss das Problem der Informationsgeschwindigkeit und der barrierefreien Übertragung lösen. Freiheit, Offenheit und Austausch sind der Grundgedanke des Internets, aber was auf der Basis von 5G aufgebaut ist, ist ein intelligentes Internet. Das intelligente Internet soll nicht nur die Informationsübertragung realisieren, sondern auch einen neuen Mechanismus und ein neues System für Gesellschaft und Leben etablieren. Der Grundgedanke des intelligenten Internets ist Sicherheit, Verwaltung, Effizienz und Komfort. Sicherheit ist nach 5G die erste Anforderung an das intelligente Internet. Unter der Annahme, dass 5G gebaut wird, das Sicherheitssystem aber nicht wiederhergestellt werden kann, wird es eine enorme Zerstörungskraft haben.

Wenn unser fahrerloses System leicht zu knacken ist, wird es wie im Film sein, wo Autos auf der Straße von Hackern kontrolliert werden, intelligente Gesundheitssysteme kaputt sind und a eine große Anzahl von Gesundheitsinformationen der Benutzer Wenn diese durchsickern, wird das Smart Home gefährdet und die Sicherheit des Zuhauses ist überhaupt nicht gewährleistet. Diese Situation sollte nicht passieren, und wenn es ein Problem gibt, kann es nicht durch Basteln gelöst werden.

Beim Aufbau des 5G-Netzwerks sollten Sicherheitsprobleme auf der untersten Ebene gelöst werden. Sicherheitsmechanismen sollten von Beginn des Netzwerkaufbaus an hinzugefügt werden, Informationen sollten verschlüsselt werden und das Netzwerk sollte nicht offen sein, müssen für besondere Dienste besondere Sicherheitsmechanismen eingerichtet werden. Das Internet ist nicht völlig neutral und fair. Um ein einfaches Beispiel zu nennen: Im Hinblick auf die Netzwerksicherheit verfügen normale Benutzer möglicherweise nur über ein System, um einen reibungslosen Netzwerkzugriff zu gewährleisten, und Benutzer können mit einer Überlastung konfrontiert sein. Das intelligente Transportsystem erfordert jedoch mehrere Systeme, um seinen sicheren Betrieb und die Qualität seines Netzwerks sicherzustellen. Wenn es zu einer Überlastung des Netzwerks kommt, muss der reibungslose Ablauf des Netzwerks des intelligenten Transportsystems sichergestellt werden. Und auf dieses System können normale Terminals zur Verwaltung und Steuerung nicht zugreifen. Als neue Generation der Mobilkommunikationstechnologie unterscheidet sich 5G in seiner Netzwerkstruktur, seinen Netzwerkfähigkeiten und -anforderungen stark von denen in der Vergangenheit und es sind zahlreiche Technologien darin integriert. Seine Kerntechnologie wird wie folgt kurz beschrieben:

　1 Wellenform und Mehrfachzugriff basierend auf OFDM-Optimierung

5G übernimmt OFDM-basierte Wellenform- und Mehrfachzugriffstechnologie, da die OFDM-Technologie in den heutigen 4G LTE- und Wi-Fi-Systemen weit verbreitet ist, da sie auf Anwendungen mit großer Bandbreite erweitert werden kann und eine hohe spektrale Effizienz und geringere Datenkomplexität aufweist kann die 5G-Anforderungen gut erfüllen. Die OFDM-Technologiefamilie ermöglicht Verbesserungen wie eine verbesserte Frequenzlokalisierung durch Fensterung oder Filterung, eine verbesserte Effizienz der Mehrwegeübertragung zwischen verschiedenen Benutzern und Diensten sowie die Erstellung von Einzelträger-OFDM-Wellenformen für eine energieeffiziente Uplink-Übertragung.

　2. Implementieren Sie eine skalierbare OFDM-Intervallparameterkonfiguration

Durch OFDM-Unterträger mit einem Abstand von 15 kHz (feste OFDM-Parameterkonfiguration) kann LTE eine Trägerbandbreite von bis zu 20 MHz unterstützen. Um umfangreichere Spektrumstypen/-bänder (um so viele Geräte wie möglich zu verbinden, wird 5G das gesamte verfügbare Spektrum nutzen, z. B. Millimeterwellen, nicht lizenzierte Frequenzbänder) und Bereitstellungsmethoden zu unterstützen. 5G NR wird eine skalierbare OFDM-Abstandsparameterkonfiguration einführen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da bei der Skalierung der FFT (Fast Fourier Transform) für größere Bandbreiten sichergestellt werden muss, dass die Verarbeitungskomplexität nicht zunimmt. Um unterschiedliche Kanalbreiten in mehreren Bereitstellungsmodi zu unterstützen, muss sich 5G NR an unterschiedliche Parameterkonfigurationen bei derselben Bereitstellung anpassen und die Mehrkanalübertragungseffizienz unter einem einheitlichen Rahmen verbessern. Darüber hinaus kann 5G NR auch eine Trägeraggregation über Parameter hinweg erreichen, beispielsweise die Aggregation von Trägern in Millimeterwellen und Frequenzbändern unter 6 GHz.

3. OFDM-Fensterung verbessert die Multiplex-Übertragungseffizienz

5G wird angewendet Im Rahmen des groß angelegten Internets der Dinge bedeutet dies, dass Milliarden von Geräten miteinander verbunden sein werden, um die Effizienz der Multiplexübertragung zu verbessern und den Herausforderungen des groß angelegten Internets der Dinge gerecht zu werden. Damit sich benachbarte Frequenzbänder nicht gegenseitig stören, muss die Signalabstrahlung innerhalb und außerhalb des Bandes möglichst gering sein. OFDM kann eine Wellenform-Nachbearbeitung wie Zeitbereichsfensterung oder Frequenzbereichsfilterung implementieren, um die Frequenzlokalisierung zu verbessern.

4. Flexibles Rahmendesign

Übernehmen Sie beim Entwurf von 5G NR das flexible 5G Die Netzwerkarchitektur verbessert die Effizienz der 5G-Dienstmultiplexübertragung weiter. Diese Flexibilität spiegelt sich nicht nur im Frequenzbereich, sondern auch im Zeitbereich wider. Das 5G NR-Framework kann die verschiedenen Dienste und Anwendungsszenarien von 5G vollständig erfüllen. Dazu gehören das skalierbare Übertragungszeitintervall (STTI) und der eigenständige integrierte Unterrahmen (Selbstständiger integrierter Unterrahmen).

　Fortschrittliche neue drahtlose Technologie

Während sich 5G weiterentwickelt, entwickelt sich auch LTE selbst ständig weiter (z. B. das kürzlich implementierte Gigabit 4G+ wird zwangsläufig die fortschrittlichen Technologien nutzen, die derzeit in 4G LTE verwendet werden, wie etwa Carrier Aggregation und MIMO). nicht gemeinsam genutztes Spektrum usw. Dazu gehören viele ausgereifte Kommunikationstechnologien:

Massive MIMO: von 2×2 bis zum aktuellen 4×4 MIMO. Mehr Antennen bedeuten auch mehr Platzbedarf. Es ist offensichtlich unrealistisch, mehr Antennen in Geräten unterzubringen, bei denen der Platz begrenzt ist. Der aktuellen Theorie zufolge kann 5G NR bis zu 256 Antennen an der Basisstation nutzen, und durch die zweidimensionale Anordnung der Antennen kann eine 3D-Strahlformung erreicht werden, wodurch die Kanalkapazität und -abdeckung verbessert wird.

Millimeterwelle: Die neue 5G-Technologie wendet erstmals Frequenzbänder größer als 24 GHz (allgemein als Millimeterwelle bezeichnet) auf die mobile Breitbandkommunikation an. Die große Menge des verfügbaren High-Band-Spektrums sorgt für extreme Datengeschwindigkeiten und Kapazitäten, die das mobile Erlebnis neu gestalten werden. Die Nutzung von Millimeterwellen ist jedoch nicht einfach. Die Übertragung im Millimeterwellen-Frequenzband führt eher zu Wegbehinderungen und -verlusten (die Fähigkeit zur Signalbeugung ist begrenzt). Typischerweise können im Millimeterwellenband übertragene Signale nicht einmal Wände durchdringen. Darüber hinaus treten Probleme wie Wellenform und Energieverbrauch auf.

Gemeinsame Nutzung des Spektrums: Mithilfe gemeinsam genutzter und nicht lizenzierter Frequenzen kann 5G auf mehrere Dimensionen erweitert werden, wodurch eine größere Kapazität erreicht, mehr Frequenzen genutzt und neue Einsatzszenarien unterstützt werden. Dies kommt nicht nur Mobilfunkbetreibern mit lizenziertem Spektrum zugute, sondern schafft auch Chancen für Akteure ohne lizenziertes Spektrum, wie z. B. Festnetzbetreiber, Unternehmen und IoT-Branchen, die es ihnen ermöglichen, die Vorteile der 5G NR-Technologie voll auszuschöpfen. 5G NR unterstützt nativ alle Spektrumtypen und nutzt durch Vorwärtskompatibilität flexibel neue Modelle zur gemeinsamen Nutzung des Spektrums.

Fortschrittliches Kanalcodierungsdesign: Die aktuelle Codierung des LTE-Netzwerks reicht nicht aus, um den zukünftigen Datenübertragungsanforderungen gerecht zu werden. Daher ist dringend ein effizienteres Kanalcodierungsdesign erforderlich, um die Datenübertragungsrate zu erhöhen , und verwenden Sie größere Codierungsinformationsblöcke, um sie an die Konfiguration des mobilen Breitbandverkehrs anzupassen. Gleichzeitig müssen wir die Leistungsgrenzen bestehender Kanalcodierungstechnologien (wie LTE Turbo) weiter verbessern. Die Übertragungseffizienz von LDPC übertrifft die von LTE Turbo bei weitem, und das einfach zu parallele Decodierungsdesign kann erweitert werden, um höhere Übertragungsraten bei geringer Komplexität und geringer Latenz zu erreichen.

6. Ultradichtes heterogenes Netzwerk

Das 5G-Netzwerk ist ein Superkomplex Netzwerk: Im 2G-Zeitalter könnten Zehntausende von Basisstationen eine landesweite Netzabdeckung bieten, aber mit 4G verfügt China über mehr als 5 Millionen Netze. 5G muss 1 Million Geräte pro Quadratkilometer unterstützen. Dieses Netzwerk muss sehr dicht sein und erfordert eine große Anzahl kleiner Basisstationen. Im selben Netzwerk erfordern unterschiedliche Endgeräte unterschiedliche Tarife und Stromverbrauch, nutzen unterschiedliche Frequenzen und haben unterschiedliche QoS-Anforderungen. Unter solchen Umständen kann es leicht zu Interferenzen zwischen den Netzwerken kommen. 5G-Netzwerke müssen eine Reihe von Maßnahmen ergreifen, um die Systemleistung sicherzustellen: Implementierung verschiedener Dienste im Netzwerk, Koordinierungslösungen zwischen verschiedenen Knoten, Netzwerkauswahl und energiesparende Konfigurationsmethoden usw.

In einem extrem dichten Netzwerk führt die dichte Bereitstellung zu einem starken Anstieg der Anzahl von Zellgrenzen und unregelmäßigen Zellformen, und Benutzer wechseln möglicherweise häufig und komplex. Um den Mobilitätsanforderungen gerecht zu werden, sind neue Übergabealgorithmen erforderlich.

Kurz gesagt, ein komplexes, dichtes, heterogenes Mehrbenutzernetzwerk mit großer Kapazität muss ausgewogen und stabil sein und Störungen reduzieren, was eine kontinuierliche Verbesserung der Algorithmen zur Lösung dieser Probleme erfordert Fragen.

7. Selbstorganisation des Netzwerks

Selbstorganisation des Netzwerks ist wichtig für die 5G-Technologie, die Selbstplanung und Selbstkonfiguration in der Netzwerkbereitstellungsphase sowie Selbstoptimierung und Selbstheilung in der Netzwerkwartungsphase bedeutet. Selbstkonfiguration bedeutet, dass die Konfiguration neuer Netzwerkknoten per Plug-and-Play erfolgen kann und die Vorteile geringer Kosten und einfacher Installation bietet. Der Zweck der Selbstplanung besteht darin, das Netzwerk dynamisch zu planen und auszuführen und gleichzeitig die Anforderungen der Systemkapazitätserweiterung, der Geschäftsüberwachung oder der Optimierungsergebnisse zu erfüllen. Selbstheilung bedeutet, dass das System Probleme automatisch erkennen, lokalisieren und beheben kann, wodurch die Wartungskosten erheblich gesenkt und Auswirkungen auf die Netzwerkqualität und das Benutzererlebnis vermieden werden.

Wenn die SON-Technologie auf mobile Kommunikationsnetze angewendet wird, spiegeln sich ihre Vorteile in der Netzwerkeffizienz und -wartung wider, während gleichzeitig die Betreiberausgaben und Betriebskosteninvestitionen reduziert werden. Da bestehende SON-Technologien alle auf der Perspektive ihrer jeweiligen Netzwerke basieren, sind Vorgänge wie Selbstbereitstellung, Selbstkonfiguration, Selbstoptimierung und Selbstheilung unabhängig und geschlossen und es fehlt die Zusammenarbeit zwischen mehreren Netzwerken.

　8. Netzwerk-Slicing

Dabei wird das physische Netzwerk des Betreibers in mehrere virtuelle Netzwerke unterteilt. Jedes Netzwerk passt sich an unterschiedliche Serviceanforderungen an. Dies kann basierend auf Latenz, Bandbreite, Sicherheit und Zuverlässigkeit in verschiedene Netzwerke unterteilt werden. Mithilfe der Network-Slicing-Technologie werden mehrere logische Netzwerke in ein unabhängiges physisches Netzwerk aufgeteilt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, für jeden Dienst ein dediziertes physisches Netzwerk aufzubauen, was die Bereitstellungskosten erheblich senken kann.

Im selben 5G-Netzwerk werden Telekommunikationsbetreiber das Netzwerk in mehrere verschiedene Netzwerke aufteilen, z. B. für intelligente Transporte, Drohnen, intelligente Medizin, intelligente Heim- und Industriesteuerung usw., indem sie es öffnen Für verschiedene Betreiber gelten für ein solches geteiltes Netzwerk auch unterschiedliche Garantien hinsichtlich Bandbreite und Zuverlässigkeit sowie unterschiedliche Abrechnungs- und Verwaltungssysteme. In einem Sliced-Netzwerk nutzt nicht jeder Dienstanbieter dasselbe Netzwerk und dieselben Dienste wie 4G. Viele Fähigkeiten werden unkontrollierbar. Das 5G-Slicing-Netzwerk kann Benutzern unterschiedliche Netzwerke, unterschiedliche Verwaltung, unterschiedliche Dienste und unterschiedliche Abrechnungen bieten, sodass Dienstanbieter das 5G-Netzwerk besser nutzen können.

9. Inhaltsverteilungsnetzwerk

Im 5G-Netzwerk wird es ein große Komplexität Unternehmen, insbesondere einige Audio- und Videodienste, treten in großer Zahl auf, und einige Unternehmen werden ein sofortiges explosionsartiges Wachstum verzeichnen, das sich auf das Benutzererlebnis und die Gefühle auswirkt. Dies erfordert eine Umgestaltung des Netzwerks, um es an das explosionsartige Wachstum der Inhalte anzupassen.

Das Content Distribution Network fügt dem traditionellen Netzwerk eine neue Ebene hinzu, nämlich ein intelligentes virtuelles Netzwerk. Das CDN-System berücksichtigt umfassend Informationen wie den Verbindungsstatus jedes Knotens, die Lastbedingungen und die Entfernung des Benutzers und verteilt relevante Inhalte an den CDN-Proxyserver in der Nähe des Benutzers, sodass der Benutzer die erforderlichen Informationen in der Nähe erhalten kann, wodurch die Netzwerküberlastung verringert wird und Verkürzung der Reaktionszeit, Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit.

Der Quellserver muss den Inhalt nur an jeden Proxyserver senden, sodass Benutzer Inhalte vom nächstgelegenen Proxyserver mit ausreichender Bandbreite erhalten können, wodurch die Netzwerklatenz reduziert und die Benutzererfahrung verbessert wird. Der Vorteil der CDN-Technologie besteht darin, den Benutzern schnell Informationsdienste bereitzustellen und zur Lösung von Netzwerküberlastungsproblemen beizutragen. Die CDN-Technologie ist zu einer der Schlüsseltechnologien geworden, die für 5G notwendig sind.

10. Gerät-zu-Gerät-Kommunikation

Dies ist ein zellulares System- basierend auf der Direktübertragungstechnologie für Daten über kurze Entfernungen. Sitzungsdaten der Geräte-zu-Gerät-Kommunikation (D2D) werden direkt zwischen Terminals übertragen, ohne sie über die Basisstation weiterzuleiten, und zugehörige Steuersignale wie Sitzungsaufbau, Wartung, drahtlose Ressourcenzuweisung und -abrechnung, Authentifizierung, Identifizierung, Mobilitätsmanagement usw. liegen weiterhin in der Verantwortung des Mobilfunknetzes. Die Einführung der D2D-Kommunikation in Mobilfunknetzen kann die Belastung der Basisstationen verringern, Verzögerungen bei der End-to-End-Übertragung reduzieren, die Spektrumeffizienz verbessern und die Sendeleistung der Endgeräte reduzieren. Wenn die drahtlose Kommunikationsinfrastruktur beschädigt ist oder sich in einem nicht abgedeckten Bereich des drahtlosen Netzwerks befindet, kann das Terminal D2D verwenden, um eine End-to-End-Kommunikation zu erreichen oder sogar auf das Mobilfunknetz zuzugreifen. In 5G-Netzen kann die D2D-Kommunikation sowohl in lizenzierten als auch in nicht lizenzierten Frequenzbändern eingesetzt werden.

11. Edge-Computing

Auf der Seite nahe der Quelle von Objekten bzw Daten, Es verwendet eine offene Plattform, die Netzwerk-, Computer-, Speicher- und Anwendungskernfunktionen integriert, um den bestmöglichen Service bereitzustellen. Seine Anwendungen werden auf der Edge-Seite initiiert, generieren schnellere Netzwerkdienstreaktionen und erfüllen die Grundbedürfnisse der Branche in Bezug auf Echtzeitgeschäft, Anwendungsintelligenz, Sicherheit und Datenschutz. 5G möchte eine niedrige Latenz erreichen, wenn die Daten berechnet und in der Cloud und auf Servern gespeichert werden müssen und dann Anweisungen an das Endgerät gesendet werden, kann eine niedrige Latenz nicht erreicht werden. Beim Edge Computing geht es darum, Rechen- und Speicherkapazitäten auf der Basisstation einzurichten, Berechnungen durchzuführen und Anweisungen in kürzester Zeit zu erteilen.

12. Softwaredefiniertes Netzwerk und Netzwerkvirtualisierung

Kernfunktionen der SDN-Architektur Es ist Offenheit, Flexibilität und Programmierbarkeit. Es ist hauptsächlich in drei Schichten unterteilt: Die Infrastrukturschicht befindet sich am unteren Ende des Netzwerks und umfasst eine große Anzahl grundlegender Netzwerkgeräte. Diese Schicht verarbeitet und leitet Daten gemäß den von der Kontrollschicht ausgegebenen Regeln weiter Die Kontrollschicht ist hauptsächlich für die Datenweiterleitungsebene verantwortlich, steuert die Netzwerktopologie und sammelt globale Statusinformationen. Die oberste Ebene ist die Anwendungsschicht, die eine große Anzahl von Anwendungsdiensten umfasst und Netzwerkressourcen über Open anruft Northbound-APIs. Als neuartige Netzwerkarchitektur und Aufbautechnologie vertritt NFV die Ideen der Trennung von Kontrolle und Daten, der Softwareisierung und der Virtualisierung, die Hoffnung auf einen Durchbruch aus den Schwierigkeiten bestehender Netzwerke wecken.

5G ist ein komplexes System, das auf der Basis von 5G aufgebaut ist und nicht nur die Netzwerkgeschwindigkeit verbessern muss, sondern auch weitere Anforderungen stellt. Künftig werden Endgeräte in 5G-Netzen nicht nur Mobiltelefone sein, sondern auch verschiedene Geräte wie Autos, Drohnen, Haushaltsgeräte und öffentliche Einrichtungen. 4G verändert das Leben und 5G verändert die Gesellschaft. 5G wird ein wichtiger Motor für gesellschaftlichen Fortschritt, Industrieförderung und wirtschaftliche Entwicklung sein.

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