新一代信息通信实践与应用
一、通信网络的发展
1G-3G发展主要是面向人发展
1G:手持终端(移动化推进)
特点:电话
发展时间:1983-1987年
2G:数字终端能力(数字化推进)
特点:彩信等
发展时间:1991-1994年
3G:数据传输能力(IP化)
特点:互联网应用
发展时间:2001-2007年
4G-5G发展是向万物互联发展
4G:宽带能力(宽带化)
特点:扫码,机器类通信
发展时间:2010-2013年
5G:云端协同
特点:云端化,物联网,工业控制等
发展时间:2019年4月5日,韩国正式开始商用,成为5g商用最早的国家,2019年6月6号,中国发放5g商用牌照,进入5g时代
6G:智能化,预计2030年进入商用,主要面向通感融合,群体智能领域
二、5G通信网络协议
5G的三大应用场景
| R-15(2018年) | R-16(2020年) | R-17(2022) | R-18(2024) | |
| 5G基础标准 | 5G完整标准 | 5G增强标准 | 5G-Advanced(5G-A) | |
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eMBB 增强移动宽带 |
主要Sub-6GGHz 基础毫米波定义 NSA |
毫米波eMBB定义 加入SA |
扩展频段 多天线能力 初步的空天地(NTN) |
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uRLLC 低时延高可靠 |
基础uRLLC功能 |
完善uRLLC 基础车联网 |
高容量uRLLC 更丰富的车联网 |
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mMTC 海量物联 |
5G核心网支持NB-loT/eMTC | 中高速大连接物联网 | ||
| 网络基础能力 |
基础结构设计 网络切片,边缘计算 |
米级定位,节能 网络基础能力增强 网络智能化管理 |
亚米级定位 与人工智能结合 |
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5G-A:能力提升,网络架构增强,垂直行业,5G与人工智能结合,节能,新业务方向,持续增强。
eMBB:是5G三大应用场景之一,也是商用范围最广。主要面向高带宽、高速率的应用需求。具体的应用场景有:高清视频与流媒体,云游戏与实时交互等。
uRLLC:主要面向对可靠性和时延要求极高的场景。具体应用场景有:工业自动化、智能交通与自动驾驶、虚拟现实(VR)与增强现实(AR)等
mMTC:主要面向海量物联网设备的低功耗、广覆盖、低成本通信需求。具体应用场景有:工业物联网(工厂中的传感器、监控设备、自动化装置等通过MMTC实现互联。)、智能家居等
6G通信网络协议
6G网络协议技术目前还在早期研发阶段,预计在2030年左右进入商用阶段,其核心研究目标是更高的数据传输速率、更低的时延、更广的连接密度。
6G的关键特征有:至简网络、智慧内生、按需服务、柔性网络、安全内生
6个典型应用场景有:AI结合、持续跟进、感知、覆盖、交互、定位
四大设计原则:可持续性、无缝覆盖、泛在智能、安全
至简网络:网络架构扁平化,减少传统的网络层级结构,形成“云-边-端”一体化结构。
智慧内生:简单来说就是ai深度嵌入网络各层,实现网络环境自我检测、自我修复、自我调节。
柔性网络:深化网络切片技术,允许创建多个虚拟网络,每个切片可以独立配置各类资源。
注:网络切片(Network Slicing)是5G网络中的关键技术,通过虚拟化技术将单一物理网络划分为多个独立的逻辑网络。每个切片可定制不同的网络特性(如带宽、延迟、安全性),以满足不同行业或应用的差异化需求。
6G未来发展愿景:
极致连接:1.异构网络实现泛在覆盖
2.Sub-6G到太赫兹的频谱拓展
AI原生:1.支持智能化网络管理
2.赋能AI驱动的网络应用
6G网络与算力网:
1.空天地一体化网络
2.构建全国一体化算力网
3.算力运输
算力网: 1.传统云计算(集中在数据中心网络负责运输)
2.分布式算力部署(云-边-端,MEC下沉)
3.算力网络
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