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5G的基本知识 什么是5G( 三 )

5G


2019年10月，5G基站入网正式获得了工信部的开闸批准 。工信部颁发了国内首个5G无线电通信设备进网许可证，标志着5G基站设备将正式接入公用电信商用网络 。而运营商预计将在10月31日分别公布其5G套餐价格，并于11月1日起正式执行5G套餐 。随着5G即将商用，北京移动副总经理李威介绍，在金融方面，市民能体验到建行等银行推出的5G+无人银行；交通方面，5G自动驾驶方兴未艾；在民生领域，远程医疗等5G+医疗和5G+环保等应用也已经闪亮登场 。北京联通方面还特别表示，其将推出北京地区专属5G产品套餐，给予用户相关权益 。2019年10月19日，北京移动助力301医院远程指导金华市中心医院完成颅骨缺损修补手术；在北京水源地密云水库，北京移动通过5G无人船实现了水质监测、污染通量自动计算、现场数据采集以及海量检测结果的分析和实时回传等 。凡此种种，都是5G技术在各行各业落地的最新应用案例 [30]。
2019年10月31日，三大运营商公布5G商用套餐，并于11月1日正式上线5G商用套餐 。[2]
关键技术
超密集异构网络
5G 网络正朝着网络多元化、 宽带化、 综合化、 智能化的方向发展 。随着各种智能终端的普及，面向 2020 年及以后，移动数据流量将呈现爆炸式增长 。在未来 5G 网络中，减小小区半径，增加低功率节点数量，是保证未来 5G 网络支持 1 000 倍流量增长的核心技术之一。因此，超密集异构网络成为未来 5G 网络提高数据流量的关键技术 [31]。
未来无线网络将部署超过现有站点 10 倍以上的各种无线节点，在宏站覆盖区内，站点间距离将保持 10 m 以内，并且支持在每 1 km2 范围内为 25 000个用户提供服务。同时也可能出现活跃用户数和站点数的比例达到 1∶ 1的现象，即用户与服务节点一一对应 。密集部署的网络拉近了终端与节点间的距离，使得网络的功率和频谱效率大幅度提高，同时也扩大了网络覆盖范围，扩展了系统容量，并且增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性 。虽然超密集异构网络架构在 5G 中有很大的发展前景，但是节点间距离的减少，越发密集的网络部署将使得网络拓扑更加复杂，从而容易出现与现有移动通信系统不兼容的问题 。在 5G 移动通信网络中，干扰是一个必须解决的问题 。网络中的干扰主要有：同频干扰，共享频谱资源干扰，不同覆盖层次间的干扰等 。现有通信系统的干扰协调算法只能解决单个干扰源问题，而在 5G 网络中，相邻节点的传输损耗一般差别不大，这将导致多个干扰源强度相近，进一步恶化网络性能，使得现有协调算法难以应对 [31]。
准确有效地感知相邻节点是实现大规模节点协作的前提条件 。在超密集网络中，密集的部署使得小区边界数量剧增，加之形状的不规则，导致频繁复杂的切换 。为了满足移动性需求，势必出现新的切换算法；另外，网络动态部署技术也是研究的重点 。由于用户部署的大量节点的开启和关闭具有突发性和随机性，使得网络拓扑和干扰具有大范围动态变化特性；而各小站中较少的服务用户数也容易导致业务的空间和时间分布出现剧烈的动态变化 [31]。
自组织网络
传统移动通信网络中，主要依靠人工方式完成网络部署及运维，既耗费大量人力资源又增加运行成本，而且网络优化也不理想 。在未来 5G 网络中，将面临网络的部署、 运营及维护的挑战，这主要是由于网络存在各种无线接入技术，且网络节点覆盖能力各不相同，它们之间的关系错综复杂 。因此，自组织网络(self-organizing network，SON) 的智能化将成为 5G 网络必不可少的一项关键技术 [31]。
自组织网络技术解决的关键问题主要有以下 2点：①网络部署阶段的自规划和自配；②网络维护阶段的自优化和自愈合 。自配置即新增网络节点的配置可实现即插即用，具有低成本、 安装简易等优点 。自优化的目的是减少业务工作量，达到提升网络质量及性能的效果，其方法是通过 UE 和eNB 测量，在本地 eNB 或网络管理方面进行参数自优化 。自愈合指系统能自动检测问题、 定位问题和排除故障，大大减少维护成本并避免对网络质量和用户体验的影响 。自规划的目的是动态进行网络规划并执行，同时满足系统的容量扩展、 业务监测或优化结果等方面的需求 [31]。
内容分发网络
在5G 中，面向大规模用户的音频、 视频、图像等业务急剧增长，网络流量的爆炸式增长会极大地影响用户访问互联网的服务质量。如何有效地分发大流量的业务内容，降低用户获取信息的时延，成为网络运营商和内容提供商面临的一大难题 。仅仅依靠增加带宽并不能解决问题，它还受到传输中路由阻塞和延迟、 网站服务器的处理能力等因素的影响，这些问题的出现与用户服务器之间的距离有密切关系 。内容分发网络(content distribution network，CDN) 会对未来 5G 网络的容量与用户访问具有重要的支撑作用 [31]。


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