5G系统核心能力指标

第十章思考题与习题1.5G典型应用场景包括哪些？答：其典型的应用场景有eMBB（增强移动宽带）、uRLLC（高可靠低时延通信）和mMTC （大规模机器通信）三大场景。

eMBB是承接移动网、增强互联网的场景，如高清视频业务、远程智能视觉系统等。

uRLLC是物联网的一个重要场景，如车联网、远程医疗、无人驾驶、工业远程控制等。

mMTC是物联网的另一个重要场景，如智慧城市、智能交通、智能家居和环境监测等。

前一个场景的标准化已制定完毕，但后面两个尤其是最后一个涉及场景的千差万别，其标准仍然在完善中。

2.5G有哪些关键能力指标？其典型的应用场景有哪些？答：5G的关键能力指标：1）单位面积数据吞吐量显著提升相比于4G，5G的系统容量要提高1000倍，边缘用户的速率达每秒百兆比特，用户的峰值速率达每秒千兆比特，单位面积的吞吐能力特别是忙时吞吐量能力需要达到每平方公里数十万兆比特以上。

2）支持海量设备连接单位覆盖面积内支持的器件数目将极大增长，在一些场景下每平方公里通过5G移动网络连接的器件数目达到100万，相对4G增长100倍。

3）更低的延时和更高的可靠性相对4G，时延缩短5-10倍，并提供真正的永远在线体验。

此外，一些关系人的生命、重大财产安全的业务，要求端到端可靠性提升到接近100%。

4）能耗使网络综合的能耗效率提高1000倍，达到1000倍容量提升的同时保持能耗与现有网络相当。

此外，5G还需要支持每小时500km以上的移动性，提高网络部署和运营的效率，将频谱效率提升10倍以上。

3.5G网络架构由什么组成？NG-eNB和gNB两种基站有什么区别？答：5G网络架构：接入网、承载网、核心网。

gNB：5G基站，向UE提供NR用户面和控制面协议终端的节点，并且经由NG接口连接到5G核心网。

NG-eNB：4G基站为了升级支持eLTE，和5G核心网对接，于是升级为NG-eNB，向UE提供E-UTRA用户面和控制面协议终端的节点，并且经由NG接口连接到5G核心网。

5G核心网关键技术及业务能力研究摘要:本文结合5G核心网的结构体系特点，对5G核心网关键技术和业务能力进行分析与研究，以供同仁参考。

关键词:5G核心网；结构体系；关键技术；业务能力一、前言5G核心网是一个虚拟化、分层的核心网络。

5G核心网是一种资源可以共享的网络体系架构，极其适用于当下新发展背景所需，并且完成从网络运营到业务服务的经济可持续发展模式。

随着5G标准的出台，商业部署被提上议事日程，描述整个社会更好的信息生活的5G需求变得可以想象。

作为连接社会一切服务和业务支持业务之间的现代社会信息基础设施架构的一项重要基础组成结构部分，移动宽带核心网络架构将力争在移动5G阶段时实现对其整体架构、功能和平台等的一次全面的重新配置。

与目前传统运营商的移动4G核心网部署(EPC)技术相比，5G核心网技术采用了适应云平台技术的先进设计规划思想，采用了面向云服务的底层架构技术和功能优化设计，提供用户更方便通用的和更经济适合的数据接入、更灵活快速的数据控制操作和网络传输功能以及用户更多易于扩展使用的扩展能力开放。

二、5G核心网网络架构体系分析为了能够满足不同情景下多样化服务的需求，必须建设一个核心网络，必要时进行灵活部署。

随着NFV技术和SDN技术等新兴技术的日益深入的发展，第五代移动通信基础网络系统也已经通过整合运用了这些移动网络基础新的架构技术来有效实现和完成实现了运营商对原有网络功能进行划分和的网络重新分配，传统的移动通信基础技术网络结构模式将向逐渐地面向基于移动基础IT支撑服务的网络新技术方向的转变。

图1中所示便是以第五代核心体系结构为设计理论基础，将移动第五代核心网络体系结构依次再拆分为成若干个功能模块。

5G核心网络模块系统的网络基本的功能特性设计之一即是要通过设计将其每个核心网络功能块都划分为至少几个功能不同的层次上的核心功能模块，在这种将核心网络功能模块完全按照模块化原理设计出来的新技术基础上，网络模块中的控制面功能又可被和核心网络的转发和平台功能相较完全有效地分离。

5G助力人工智能枚术在高等教育中的应用申晓腾1崔金奇2（1.东北林业大学马克思主义学院，黑龙江哈尔滨150000；2.新乡医学院管理学院，河南新乡453003）【摘要】高等教育发展的核心源于技术创新,5G技术和人工智能技术迅速发展，必将成为实现教育现代化的动力支撑。

文章探究了5G的核心技术特征及主要应用疆域，人工智能对高等教育创新发展的巨大影响，5G带动人工智能赋能高等教育的前瞻性价值,5G助力人工智能并与物联网、虚拟现实、云计算、区块链、大数据结合，实现高等教育环境智能化，虚拟教学场景逼真化，教学资源共享化，教育大数据智能分析，教育质量精准评价。

“5G+人工智能”赋能高等教育，将是推动高等教育均衡发展的硬核力量。

【关键词］5G；人工智能；高等教育；智能技术；应用【中图分类号JG434【文献标志码］A【文章编号】1003-0166（2021）03-0005-05doi:10.3969/j.issn.1003-0166.2021.03.002我国的5G通信技术领衔全球,5G移动互联网、智能技术和市场经济发展的共同驱动,将实现人物之间、物物之间的万物互联和智能互联。

人工智能（Artificial Intelligence,AI）将呈现出人机协同、跨界融合、深度学习、自主操控等为特征的发展，并为我国新时代经济发展和改革注入新动能。

5G与AI为代表的新兴技术的融合，必将对教育领域的思维模式提出新挑战，与此同时，有关5G赋能AI技术的研究较少，为此，在“AI+教育”研究的基础上，进一步探讨5G+AI技术在高等教育的具体应用，即如何利用物联网、虚拟现实、云计算、区块链、大数据智能技术，支撑人教学方法的改革、教育治理能力的提升卩］，笔者进行了前瞻性的研究，为推动高等教育创新性发展进程提出个人的建设性的理论思考。

15G核心技术特征及主要应用领域5G的四大核心技术特征：（1）超高数据速率。

（2）低时延。

（3）大规模连接。

5G简介2020年3月目录1、什么是5G？ (2)2、5G通信网络组成 (2)2.1核心网 (3)2.2无线接入网 (10)3、与4G相比，5G无线技术有哪些优势？ (12)4、与4G相比，5G核心网技术有哪些突破？ (13)5、5G的三大场景是什么？ (13)6、5G的关键性能指标是什么？ (14)7、5G能为普通用户带来哪些新的体验？ (16)8、5G对经济社会发展有哪些影响？ (16)9、5G是否有TDD和FDD模式？ (17)10、5G网络建设对光纤承载网的挑战？ (17)11、全球5G应用进展情况如何？ (18)12、河南高压变电站5G测试站建成投用，5G泛在电力物联网建设取得重要突破 (19)全球移动通信每十年出现新一代革命性技术。

1G实现了模拟语音业务；2G完成了从模拟制式向数字制式的转变，主要支持语音以及短信等低速数据业务；3G采用了码分多址（CDMA）接入方式，实现了对移动多媒体业务的支持；4G以多输入多输出（MIMO）以及正交频分多址接入（OFDM）为核心技术，开启了移动互联网新时代。

5G从移动互联网扩展到移动物联网领域，服务对象从人与人通信拓展到人与物、物与物通信，将与经济社会各领域深度融合，引发生产生活方式的深刻变革。

不管是2G、3G、4G还是5G，移动通信网络主要由两个子系统组成：无线接入网（RAN）和移动核心网。

RAN负责管理无线部分，以高效利用频谱资源，并满足用户的服务质量需求。

RAN的关键组件叫基站，2G时代的基站叫BTS，3G叫NodeB，4G叫eNB，5G叫gNB。

移动核心网在RAN和互联网之间架起了一道桥梁，主要功能包括：• 为数据和语音服务提供Internet连接• 确保连接的QoS质量要求• 管理用户移动性，以确保服务不中断• 计费2.1核心网在了解核心网之前，先来了解两个概念：控制面和用户面。

当你拿起手机上网时，基站会为你的手机建立无线信道连接。

这个过程主要分为控制面连接和用户面连接两部分。

聊一聊5G承载网什么是承载网？顾名思义，承载网就是专门负责承载数据传输的网络。

以前我们更多介绍的是接入网和核心网。

如果说核心网是人的大脑，接入网是四肢，那么承载网就是连接大脑和四肢的神经网络，负责传递信息和指令。

承载网、接入网、核心网相互协作，最终构成了移动通信网络。

虽然承载网的重要性被大家一致认可，但存在感却很弱。

在大多数人看来，承载网只是一个管道。

只要它没有断，就不用去管它。

通信网络本来就是一个管道，承载网是“管道中的管道”也有很多人认为，承载网的技术含量低，整天就是面对让人密集恐惧症发作的光纤和网线，没有什么前途可言。

其实，这都是对承载网的误解。

承载网看似简单，实际上内部结构非常复杂。

承载网的整个技术体系规模，一点都不输给接入网和核心网。

尤其是5G时代下，承载网的发展更是到了“疯狂”的地步，引入了很多高大上的黑科技，让人目不暇接，不明觉厉。

接下来，就让我慢慢给大家介绍。

5G承载网，到底要咋办？从1G到4G，承载网经历了从低带宽到高带宽、从小规模到大规模的巨大变化。

如今的承载网网络，事实上已经非常强大和完善了。

承载网设备的性能，也十分强劲。

机房里插满光纤的传输设备尽管如此，在5G面前，这些现有设备和技术方案还是只有瑟瑟发抖的份。

进入5G时代，通信网络的指标发生了大幅的变化，有的指标标准甚至提升了十几倍。

想要达到要求，只靠无线空中接口部分改进是办不到的。

包括承载网在内的整个端到端网络架构，都必须自我革命。

那承载网的革命目标在哪里呢？主要来说，包括以下几个方面：▪大带宽带宽！带宽！带宽！毫无疑问，带宽是5G承载网最基础和最重要的技术指标。

空口的速率提升了几十倍，承载网相应也要大幅提升。

尤其是在目前5G刚起步的阶段，eMBB是首先要实现的业务场景，最关注的也就是带宽。

▪低时延、高可靠性车联网、工业控制等垂直行业，对网络的时延和可靠性要求苛刻。

5G最重要的需求之一，就是低时延低，需要实现个位数毫秒级的端到端时延。

第五代移动通信愿景和挑战移动通信自诞生以来，经过30多年的爆炸式发展，已经成为连接人类社会的基础信息网络。

随着4G进入规模商用，5G移动通信的研发工作已经全面启动。

作为通信领域最权威的国际标准化组织之一，国际电信联盟（ITU）从2012年开始组织全球业界开展5G标准化前期研究，持续推动全球5G共识形成。

截至2015年6月，ITU已确认将我国主推的IMT-2020做为唯一的新一代IMT系统候选名称上报至2015无线通信大会(RA-15)讨论通过，并顺利完结了IMT-2020愿景阶段的研究工作。

根据ITU提出的IMT-2020工作计划，2016年初将启动5G技术性能需求和评估方法研究，2017年底启动5G候选提案征集，2018年底启动5G技术评估和标准化，并于2020年底完成标准制定。

本文主要介绍ITU在5G愿景和挑战方面的主要研究成果一、ITU明确5G业务趋势、应用场景和流量趋势在ITU的IMT-2020愿景研究中，全面研讨了下一代IMT系统的业务趋势、关键能力和系统特征，推动了业界逐渐对IMT-2020系统的框架和核心能力达成共识。

在业务方面，5G将在大幅提升“以人为中心”的移动互联网业务体验的同时，全面支持“以物为中心”的物联网业务，实现人与人、人与物和物与物的智能互联。

在应用场景方面，5G将支持增强移动宽带、海量机器类通信和超高可靠低时延通信三大类应用场景，并在5G系统设计时需要充分考虑不同场景和业务的差异化需求。

在流量趋势方面，视频流量增长、用户设备增长和新型应用普及将成为未来移动通信流量增长的主要驱动力020至2030年全球移动通信流量将增长几十至100倍，并体现两大趋势：一是大城市及热点区域流量快速增长，二是上下行业务不对称性进一步深化，尤其体现在不同区域和每日各时间段。

数据来源：参考国际电信联盟《IMT愿景》研究报告图1 IMT-2020应用场景二、ITU提出5G系统8个关键能力指标除传统的峰值速率、移动性、时延和频谱效率之外，ITU还提出了用户体验速率、连接数密度、流量密度和能效四个新增关键能力指标，以适应多样化的5G场景及业务需求。

商用在即•2019年3月中国移动5G 测试套餐出炉，50元包5000G ；•2019年1月，第三阶段测试结束，预示国内5G 网络达到预商用水平；•2019年1月，vivo 全球第一部搭载完整5G 功能手机vivo APEX 发布•2018年12月，三大运营商5G 频普分配方案终于落定。

正式商用！•2019年6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家运营商发放5G 商用牌照，这标志着中国正式进入5G 商用元年；•2019年6月25日，中移动启动“中国移动5G+计划”；•2019年6月26日，vivo 在上海MWC 发布5G 商用终端，以及助力5G 的120W 快充和AR 眼镜。

•2017年12月，中国电信公布成都、雄安、深圳、上海、苏州、兰州六个城市为5G 规模试点城市。

•2018年1月，中国联通在北京、天津、上海、深圳、杭州、南京、雄安7城市进行5G 试验；•2018年2月，中国移动宣布武汉和杭州、上海、广州和苏州5G 试验网五大城市，建设约100个5G 基站；•2018年2月，vivo 在MWC2018发布5G APEX 概念机。

第一波刺激标准发布•2017年12月，3GPP 完成了5G 非独立组网（NSA ）标准制定；•2018年6月，3GPP 发布独立组网标准，是首个完整的5G 国际标准。

紧锣密鼓•2018年12月8日，中国移动发布了《5G 终端产品白皮书》，提出了“5G 网络领航计划”宣布全面启动17城市的5G 规模试验和应用示范；•2018年9月20日，中国电信5G 外场成功打通基于5G 独立组网标准的端到端呼叫。

5G 来了！虚拟现实/增强现实车联网/自动驾驶物联网大数据+AI5G是什么？5G+教育5G+医疗5G+能源5G+工业5G+智慧城市……课程目标我的移动通信“系统观”面系统观点预览版本PPT为人民邮电出版社出版的《从局部到整体：5G系统观》配套PPT的预览版本，完整版共计236页PPT。

5G移动通信系统与关键技术摘要信息和网络技术的快速发展使得无线移动通信网络的数据流量每年呈指数级增长，不断发展。

移动网络成为了现代生活的必需品，生活中的实物都与移动网络息息相关，而随着新兴的智能业务发展，亟需更多高速、高效、智能的移动通信技术作为其发展的基础。

随着4G移动通信网络的普及，不难发现，虽然已经在3G基础上进行改善，但仍然难以满足新兴业务的要求，因此5G移动通信进入了发展阶段，5G移动通信技术的发展是为了适应和满足全球智能终端的普及和移动互联网的快速发展。

本文首先概述了5G移动通信技术，其次分析讨论了几个关键技术要点以及5G技术的三大应用场景，最后对5G的特色应用进行概述讨论。

关键词：5G；发展；关键技术；应用场景；特色应用目录目录一、5G系统概述 (2)二、5G系统基础知识 (3)2.1 5G系统关键技术 (3)2.2 5G系统三大应用场景 (3)2.2.1 uRLLC (3)2.2.2 eMBB (3)2.2.3 mMTC (4)2.3 5G网络切片 (4)三、5G系统特色业务应用 (4)3.1 智慧城市 (5)3.2 虚拟现实 (5)参考文献 (6)一、5G系统概述由于4G蜂窝网络的发展被认为已于2011年结束，因此研究界的注意力现在集中在无线通信技术的创新上，因此引入了第五代（5G）技术。

每一代技术的发育的周期通常被认为是大约10年，因此，5G网络有望在2020年左右部署。

5G与之前四代系统之间的最大区别在于技术的复合性，并不只是单一的技术，而是当前所有通信技术的综合。

作为最新一代移动通信技术，该技术的安全性、覆盖范围以及灵活性得到了极大的提高，峰值速率达到10Gb/s的同时解决了4G 网络中存在的问题。

凭借最先进的技术和频谱效率，它可以满足当前移动业务流量的需求，并建立一个高度可靠的网络社会。

5G的特点体现在以下几个方面：第一，网络设备的快速扩展将是4G网络的100倍；其次，网络消耗的能量更少，达到了节能的目的；再次，5G所需的频率比4G高约10倍，通过压缩等技术，可以有效提高频率利用率。