【5G网络新技术及未来发展问题研究12000字（论文）】.docx

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1、5G网络新技术及未来发展前景分析第一章引言1第二章5G新型网络架构及关键技术研究12.15 G新型网络架构12.16 动边缘计算技术52.17 回程技术72.18 1Mo技术92.19 信道全双工技术12第三章5G网络技术的发展趋势153.1 统一技术标准153.2 构建体系架构153.3 智能交互1534生活云端化15第四章结论17致谢错误!未定义书签。参考文献18第一章引言5G技术在2023年正式上市，目前标准化工作如火如荼，5G网络的目标就是为了给用户提供更高的GbPS速率，最大速率的时候能超出4G的10倍，端到端的延迟较之前相比，可以降低到01秒内，用户体验更快的速度。在未来，5G需求

2、的领域也会越来越多，智能家居与物联网以及A1技术等都将与5G息息相关，是主要的研究方向。随着信息网络时代的发展，对移动通信网络的要求逐渐噌加。为了满足公众的实际需求，在原始移动通信网络技术的基础上，进一步研究了该团队的5G移动通信网络。与4G移动通信网络相比，5G移动通信网络的传播速度大大提高。同时，通过提高频谱利用率，可以进一步提高信息资源的利用率，信息空间通信的优势更加明显。为此，5G移动通信网络技术的有效应用可以进一步提高信息发布的速度，满足现代人的在线需求，并进一步提高信号覆盖率以确保稳定性。移动信号。5G移动通信作为新时代网络通信的研究对象，以4G移动网络为基础，继续致力于无线信号覆

3、盖的研究工作，致力于信号传输的稳定性，并结合智能技术的应用，具有可变性，未来的发展趋势更加智能。总而言之，互联网时代的发展导致了移动网络新技术的出现。现代人对通信网络提出了更高的要求，必须保证移动信号的稳定性和信息传输的速度。为此，5G移动通信网络的搜索速度正在加快。在新的传输技术和网络技术的基础上，进一步构建了更加实用的移动网络，以促进移动通信的发展，使其变得更加智能，并开创了更加现实的移动通信时代。第二章5G新型网络架构及关键技术研究2.15G新型网络架构欧盟METIS项目团队在对5G进行蓝图展望时，认为在2023年5G可以开始投入市场进行商业化，从个人信息使用逐渐增加到其他行业，研发5G

4、时主要目标是改进移动宽带（eMBB）,高可靠性和低延迟通信（UR11C）以及大型机器通信（mMTC）的开发类型。2.1.15G相关技术标准在这个互联网占据我们生活大部分的社会背景下，对于数据传输的速度和网络的要求越来越高也也来越严格，5G要在市场上占据地位，解决数据传输问题和网络问题是基本的技术要求，由于物理层技术的改进，移动通信系统的容量已经提高了近5倍，而更多的改进是由于小区划分即，细胞的致密化近来已提高了1600倍。小区之间可以复用的频率越来越小，因而导致频率的相对提高，真个系统的速度和容量较之前大大增加，但网络之间的致密性增加后也会带来一些问题，相互之间干扰的频率较之前增加，导致总功率

5、也增加，这回提高运行成本。为了降低运行成本，解决这些问题，5G在使用中应当使用分层的网络模块，这样的结构下，各个微基站所承受的能力较低，还能有余力支持一些大型的宽带的使用。理论虽通透，在实际操作过程中也会有各种挑战，微基站的能力和容量较小，当使用的要求超过一个微基站的能力时，还需要更换微基站，这回影响使用速度，另外大量的建立各个微基站，彼此之间密度过大，也会产生互相干扰的后果。以5G为主的未来移动通讯,)1备会要求更高的网络架构，例如软件定义的网络。基本思想是抽象控制平面，即将控制平面与数据平面分离。所谓的控制平面是信令。对于在小区之间高速旅行的用户，仅应切换用户数据链路，而无需切换信令链路。

6、另外，微电池的数量正在增加，并且不能由电池独立地管理，并且小的分组是必要的，因此非晶电池揩在未来出现。其中，用户的上，下信号和数据不必在同一小区中发送，并且独立于用户信号和数据的传统移动通信在同一小区中。在5G中，信令和用户数据传输路径可以不同，上游的传输路径也可以区别于下游的获取方式，这样就增加了数据运输的灵活性，控制平面与数据平面之间也可以相互分开，使用不同的网络系统，并且上行链路和下行链路传输链路也彼此分开。也将基于关于信道状态的特定信息来确定不同传输链路的选择，达到最佳传输能力。系统在使用时需要消耗大量的IT资源，折旧需要云计算的技术服务支持，协调多个微基站。云计算服务技术也是当前较为

7、热点的研究问题。在5G的研究与发展中，云计算也成为支持5G发展的一项重要技术，我们要解决宽带访问云服务时造成的延迟问题。例如一些远程办公的行业对此的要求是非常高的，例如医疗行业就特别的敏感，当前并没有稳定合适的云服务以提供这一需求。在此问题上，思科全球研发中心总裁F1avioBonOmi又新提出了一个雾计算的概念。雾计算的概念与云计算是类似的，采用的是处于云计算和计算机服务终端的中间介质状态。实际上，计算机迷雾正在削弱移动通信系统中的某些云计算功能。5G的出现进一步削弱了称为MEC技术的这些功能。)将来，将密集部署5G中小型基站。这些设备必须连接到中央计算机室才能访问中央网络。在目前的实施的现

8、状中，链路主要由回程光纤构成。微蜂窝的设计理念会导致光纤铺设的密集程度增加，结构设计和维护成本也相应增加了很多。为了解决这一方案，增加小区之间的灵活性，网络的使用通信需要将链路和无线中继链路相结合，以降低运营成本。考虑到当前的市场发展，毫米波连接是一个不错的解决方案。目前移动通信现存在的微波频带是600MHZ的带宽，但使用5G则需要大概而1GHz的带宽要求。因此，寻找到合适的新的频带资源是使用5G技术要解决的一个关键点。毫米波可以提供更高的系统容量，在未来具有巨大的发展空间。5G的发展是一种超密集的异构网络,无线超高技术与无线网络技术是支持5G的技术要求，大规模使用先进空中接口与无线传输技术在

9、未来将能大量的增加宽带系统。该技术也有难题，主要为大型的建模与控制性，PD技术的使用将会在未来数据连接时提高频谱效率。学术界对于超密集网络(UDN)的发展与研究非常的关注，如何提高UDN网络容量是非常关注的问题，一般可采用网络协调和干扰控制等核心技术来解决。2.1.25GNR架构演进NR体系结构发展在5G的发展中可分为独立网络(SA)和非独立网络(NSA)两个阶段，图2.1中说明了两种网络标准的比较。其中，非独立网络主要用于5GeMBB场景。它的优势在于它可以依靠原始4G的网络结构和原本的设施，将5G的网络接入即可增强传输能力，这样操作也具有缺点，需要复杂的适应性和与标准4G核心网络接口的互操

10、作性，因此它适合5G部署开始时某些运营商对5G的最初要求。图2.15GNSA和SA标准对比5GNSA标准的正式版本在2017年12月18日举行的第78届3GPPRAN全体会议上发布。如表2.1所示，2017年12月到2018年9月之间，不断地出台了5G的标准，5G的主要研发部分应该跟随标准进行研究，不断前进，运营商在NSA和SA这两个标准中如何选择标准，主要受一下的因素指导：D1TE能够实时实现网络，具有快速实现经济的优势，在寻求初始投资时,NSA的需求量低于SAo2)对网络质量的需求。如果将5G将来成为互联网的主要载体，则只能考虑采用SA标准去构建网络。3)5G频谱的分配。如果采用的是分配给

11、更高的频率，那么会增加覆盖成本,此时NSA可能更加适合，网络的构建逐步升级。在日本和韩国，工业标准的5G的接入点会选择采用NSA,2018年的韩国冬季奥运会以及即，将举行的2023年日本奥运会都采用了NSA5G标准。相较于北美、韩国与日本会采用NSA标准，我国则相反，更倾向于实施SA标准。表2.15G重要事件时间分布表时间事件关键点2017年12月在3GPPRAN第78次全会上确立了SGNSA标准标准2017年12月开始SG研发试验的第三阶段试验2018年02月在平昌冬奥会上首次使用SG服务首次使用2018年03月将NSA标准冻结，不再使用冻结2018年06月发布SA标准SA标准2018年09

12、月SA标准被冻结，中国推出商用产品中国产品NSA标准一般拥有三种技术途径,分别为Option33a,Option77a和Option44a,如图2.2所示。这三种不同的技术路径的特征如下：DOption33a:无需重新添加5G网络是该途径的优点，该途径可以利用现存的4G1TE网络架构，在较短时间内部署好5G网络。相反的缺点为所构建的5G通道都采用原来的4G通道，可能存在原有通道不能承载的风险。2)Option77a:Option77a的优势是能解决OPtiOn3/3a不能承载的风险问题，解决承载问题就是建立属于5G本身的核心通道，不使用原有4G的渠道，增加通道容量。主要针对eMBB场景。3)选

13、项44a:这个方案主要是为了实现物联网时代的网络多样性，适用于eMBB,UR11C和mMTC应用场景。由于这三种技术解决方案的特性不同，在实施5GNSA标准时，它可以按照Option33a,Option77a和Option44a的顺序发展O当前，在NSA分类中，选项3被认为是最理想的选择，而选项7也是替代选择。在选项3中，保留4GEPC核心网络和4G接入网络，并且优选地部署5G接入网络，然后部署5G核心网络。选项7中在5G接入网出现的情况下保留了4G接入网，两者进行同时部署，运营商可根据自身的需求进行不同顺序的网络部署计划。2.2 移动边缘计算技术当前增强现实技术(AugmentedReaIi

14、ty,AR)和虚拟现实技术(VirtuaIRea1ity,VR)也受到了人们的追捧，在这基础上衍生了大量的AR和VR产品。这些产品对于市场的冲击也增加了网络技术的服务支持要求，用户对于网络的要求程度越来越高，要快，要稳定，而传统的移动通讯应对这爆炸式的需求增长是不足以应对的。为了缓和当前的问题，移动采用了部署微蜂窝的方案来增加系统的容量，以暂时满足用户的要求。但是这只是暂时性的解决问题，根本上我们应该构建新的网络结构，提高根本的网络容量，才能满足用户对于网络的要求。传统的移动通信系统，所有的资源都会集中部署在数据服务中心上，用户在请求使用时就需要接入一个数据中心，来获取资源，这会造成延时，而M

15、EC技术能解决这一难题的一项技术，采用分布式的存储方式，用户可以就近进入最近的部署计划，从而减少等待的时间和延迟。2.2.1 MEC在5G中的应用场景CEM的概念最早出现于欧洲电信标准中，其基本结构如图2.3所示。为了满足扩展终端计算机的需求问题,CEM采用减少外围网络节点的方式,减少IT需求,在这过程中还解决了传统云计算能力不足的问题。下文从不同的方面对MEC与5G发展关系进行分析，包括MEC涉及的关键技术，例如用户和服务感知以及跨层优化。首先是企业和用户的看法。传统的移动通信网络是“愚蠢的通道”o定价和业务模型相对简单，缺乏感知和控制业务和用户的能力。响应于此问题，内容知识是5G通信网络智

16、能发展趋势的重要特征。得益于对内容的了解和对网络数据流量的分析，可以改善数据粘附性。MEC在解决问题时，非常看重对公司和用户的感知。在设计时发现如果降低外围设备的计算能力，可以快速的识别到用户的信息和使用的数据流量。这有助于商业数据的获取和商业信息的分析。根据用户信息对他们提供差细化的系统服务，增强用户的服务体验。图2.3MEC系统基本架构现阶段，有些运营商在研究中不断尝试深度数据包分析（DeePPaCket1nSPeCtion,DPI）与其他技术的结合使用，相比之下，MEC所采用的无线端的数据效果更加用户化，更加符合用户资源的需求，用户的体验较好,不过MEC也存在一些问题，MEe服务器的计算能力不如与IT资源和核心网络设备设备的计