认识5G，认识5G

上海润鑫科技有限公司 庄研究会序言

随着通信网络需求的不断增加，已经从单一的语音通信发展到高速上网、在线观看短视频等。 但这还不足以满足发展需要。 重要的变化来自于过去提供人与人之间沟通的通信技术。 随着移动互联网和物联网的快速发展以及越来越多智能设备的出现，在虚拟现实、增强现实、超高清视频、智能穿戴、智能家居、智能抄表和智能交通、无人驾驶和其他领域也会产生巨大的通信需求。 随着用户需求的不断增长，移动通信网络将面临：1000倍的数据容量增长、10-100倍的无线设备连接、10-100倍的用户速率需求、10倍的超长电池寿命等。 4G网络无法满足这些需求，因此5G技术应运而生。

电磁波5G是第五代通信技术，主要特点是毫米波长、超宽带、超高速、超低延迟。 1G、4G注重人与人之间更方便、快捷的沟通，而5G将实现随时随地、随时随地的万物互联，让人类敢于期待通过网络与地球万物无时差同步参与其中。现场直播。无线通信利用电磁波进行通信。 电磁波包括光波和无线电波。

电磁波的特性是由其频率决定的。 不同频率的电磁波具有不同的性质，因此有不同的用途。例如高频X射线，穿透力强，可用于工业上的探伤或装配线的自动控制。 它对细胞有很大的杀伤力，医学上用于治疗肿瘤。无线电波用于通讯，其频谱资源有限。 为了避免干扰和冲突，保证通信质量，我们将频谱资源进行划分，分配给不同的对象和用户。

手机通讯我们主要使用中频UHF。国内通讯运营商2G-4G的频谱划分如下。 国内及全球主流4G频段均采用UHF和UHF。全球5G频率范围如下图所示

工业和信息化部以通知的形式确定了我国5G（第五代移动通信）的频率。 工作频段分别为3300MHz-3600MHz和4800MHz-5000MHz。 第一工作频段的带宽为300MHz；第二工作频段的带宽为200MHz。 这就是5G通信的一个特点——超带宽。随着通信技术的不断发展，从最初的1G到现在的4G，电磁波频率越来越高，频谱带宽也越来越宽。频率越高，可利用的频率资源越丰富，频谱带宽越宽。 可以达到的传输速率就越高——超高速。

目前国际上主要采用28GHz进行测试。频率与波长的换算公式为如果在28GHz下计算，波长=光速/频率=300000000（M/s）/28000000000（Hz）=10.7mm，即5G通信的一个特点——毫米波。

5G优势5G通信频段的显着特点：频率越高，波长越短，越接近线性传播（衍射和穿墙能力越差）。 频率越高，在传播介质中的衰减越大。5G通信网络信号覆盖时，所需基站数量大幅增加，成本大幅增加。 这也是1G-4G通信无用的部分原因。

超低时延是5G非常重要的特性。 理想情况下，要求端到端时延为1ms，典型的端到端时延约为5-10ms。 实现5G超低时延需要遵循一些思路。 首先，空中接口的传输时延要大大降低。 其次，尽可能减少转发节点，缩短源节点到目的节点的距离。 第三，要兼顾整体，从跨层考虑和设计的角度让空口、网络架构、核心网等不同层面的技术相互配合，让网络能够理解时延需求不同的垂直服务。

新的帧结构：在帧结构方面，将考虑更短的子帧长度，在同一子帧内完成ACK/NACK反馈，以减少空口时延。 终端直接通信（D2D）：传统通信模式下，数据数据包经过整个网络节点，每一次转发都意味着延迟的增加。 终端之间直接通信的模式可以实现设备之间的通信，无需通过网络传输。

核心网功能下沉：在4G网络中，LTE去掉了3G中的RNC，将RNC的大部分功能转移到基站，将部分工作整合到核心网，采用eNodeB的二层网络架构和EPC。 扁平化架构减少了节点，降低了时延。 5G网络中，核心网用户侧的部分功能将进一步下沉到接入网，原来集中式的核心网将变得分布式，核心网的功能将更加靠近终端，进一步降低时延。

Mec（移动边缘计算）：MEC将计算、处理和存储推向移动边界，为移动边缘入口的服务创新提供无线可能，使海量数据能够实时快速处理，减少延迟。