5G 技術:什麼是 5G,它是如何工作的
第五代蜂窩技術被稱為 5G。其目標是提高無線服務速度,降低延遲並提高靈活性。5G 技術的潛在最高速度為 20 Gbps,但 4G 的最高速度僅為 1 Gbps。虛擬化和軟體驅動的 5G 網路利用雲技術。透過蜂窩和 Wi-Fi 連線之間的無縫開放漫遊功能,5G 網路還將簡化移動性。
5G 還承諾降低延遲,這可以幫助企業應用程式和其他數字體驗更好地執行(例如視訊會議和自動駕駛汽車)。裝置透過無線網路相互響應所需的時間稱為延遲。3G 網路的平均響應時間為 100 毫秒。對於 4G,大約為 30 毫秒,對於 5G,將低至 1 毫秒。這幾乎是即時的,允許出現新的網路應用程式世界。它是世界上最快、最可靠的技術之一。這意味著更快的下載速度、更低的延遲以及我們生活、工作和娛樂方式的重大變化。
由於 5G 速度和其他連線優勢,企業將變得更有成效,消費者將能夠比以往任何時候都更快地訪問更多資訊。5G 網路將支援聯網汽車、智慧體育場和改進的遊戲體驗。移動使用者可以在不需使用者干預或無需重新身份驗證的情況下保持連線,因為他們可以在室外無線連線和建築物內的無線網路之間移動。
5G 是如何工作的?
大多數運營商最初將 5G 網路與當前的 4G 網絡合並,以提供持續連線。
無線通訊系統中使用無線電頻率(也稱為頻譜)在長距離傳輸資料。行動網路的兩個基本元件是“無線接入網路”和“核心網路”。
5G 與 4G 相似。但是,它確實使用了更高、更不擁擠的無線電頻率。這使其能夠以更快的速度傳送更多資料。毫米波是更高的頻率頻段(毫米波)。
無線接入網路 (RAN)
無線接入網路使用各種設施(包括小型基站、塔、天線以及專用室內和住宅系統)將移動使用者和無線裝置連線到主核心網路。小型基站將在 5G 網路中發揮重要作用,尤其是在新的毫米波 (mmWave) 頻率下,連線範圍非常小。小型基站將根據客戶對連線的需求分散成簇,以提供持續連線,補充提供廣域覆蓋的宏網路。
被稱為5G 新無線電的更強大的 5G 無線空中介面的全球標準將包括 4G 未涵蓋的頻譜。新的天線將使用大規模 MIMO(多輸入多輸出)技術,允許多個發射器和接收器同時傳輸更多資料。另一方面,5G 技術並不侷限於新的無線電頻段。它旨在與使用許可和非許可無線技術的融合異構網路一起工作。這將增加使用者可訪問的頻寬量。
核心網路
維護所有行動電話、資料和網際網路連線的移動交換和資料網路稱為核心網路。5G 的“核心網路”正在進行改進,以更好地與網際網路和基於雲的應用程式進行互動,並在網路周圍整合分散的伺服器,這將改善響應時間(減少延遲)。核心將控制 5G 的一些複雜功能,例如網路功能虛擬化和用於不同應用程式和服務的網路切片。
在 5G 系統中,軟體定義平臺將管理網路功能,而不是硬體。基於雲的技術、虛擬化以及 IT 和業務流程自動化使 5G 架構能夠適應和敏捷,使使用者能夠隨時隨地訪問資訊。
5G 將使用多個輸入和輸出天線來改善整個無線網路中的訊號和容量,以克服這一難題。該技術還將使用更小的發射器。
機器學習 (ML) 支援的自動化還使用 5G 改善了數字體驗。對幾分之一秒內響應時間的要求(例如自動駕駛汽車的要求)迫使 5G 網路使用機器學習,並最終使用深度學習和人工智慧來自動化其網路 (AI)。
自動化的流量和服務供應以及主動的流量和服務管理將節省基礎設施成本並改善連線體驗。
網路切片及其重要性
網路切片是在 5G 網路中可以建立的軟體定義的子網路結構。網路管理員可以使用這些切片根據人員和裝置控制網路功能。
物理網路還可以使用 5G 技術切片成多個虛擬網路。運營商將能夠根據其利用情況提供合適的網路切片,從而使他們能夠更好地管理其網路。這意味著,根據任務的重要性,運營商將能夠選擇不同的切片容量。
可以將更簡單的裝置與更復雜和要求更高的應用程式(例如管理無人駕駛車輛)分開。單個使用者流式傳輸電影將使用公司的不同切片。公司可以租賃他們自己的隔離和獨立的網路切片,以將其與其他網際網路流量區分開來。
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