什么是 5G?

什么是 5G?

5G 是第五代无线网络技术。5G 作为一种新型网络,是继 4G 之后的新一代全球无线标准,旨在提高数据传输速度,降低延迟,支持更多的用户、设备和服务,同时提升网络效率。

5G 支持三类广泛的使用场景。

  • 增强型移动宽带 (eMBB) — 适用于无线连接的高带宽服务。
  • 超可靠低延迟通信 (URLLC) — 适用于关键要求的超可靠和低延迟通信。
  • 大规模机器类通信 (mMTC) — 适用于数十亿计的传感器和监控设备的可靠通信。

5G 的下行链路峰值数据速率最高可达 20 Gbps,比 4G LTE 的峰值速率 (1 Gbps) 快 20 倍。同样,5G 有望将用户体验数据速率提高 10 至 100 倍,支持的联网设备数量达到 4G 的 10 至 100 倍,并具有 1 毫秒 (ms) 量级的超低延迟。

5G 时代将不止是改善网络性能、提高网络速度,而是为用户提供创新的增强型联网体验。5G 可以改善业务应用性能,同时在增强现实、虚拟现实和混合现实应用(AR、VR 和 MR)、视频会议、工业自动化、自动驾驶汽车和联网医疗设备等领域实现全新用户体验和服务。

5G 可以解决什么问题?

服务提供商将使用 5G,通过显著降低每比特成本处理不断增长的数据流量。通过为消费者、政府和企业提供全新 5G 服务,5G 还为服务提供商提供了防止每用户平均收入 (ARPU) 下降的机会。

5G 时代支持新应用

得益于生产率、敏捷性和可扩展性的提高,企业有望成为 5G 技术的最大受益者。例如,预计最大的变化将来自工业自动化领域,其中工厂的生产将由无线控制的机器人完成。在这类环境中,即使是最小的运动部件,工厂也可以沿着生产线进行无线跟踪、操作和管理。

医疗保健是 5G 用例的另一大重点垂直领域。远程手术或联网救护车将有助于在医护人员无法到达的地区挽救生命。借助 5G 驱动型功能,无论是在实体店内还是在实体店外,零售商都将在试用、设计和购买产品方面提供全新体验(例如 AR、VR 和 MR)。

从消费者的角度来看,云游戏是一种新兴应用,玩家无需自备笨重的游戏客户端,只要通过 5G 网络边缘即可直接体验游戏。如今,AR 和 VR 流量大约是某些早期 5G 部署流量的 20%。使用固定无线接入 (FWA) 提供 5G 住宅宽带服务也越来越受欢迎。

从政府方面来说,智慧城市、公用事业和公共安全机构可以从 5G 功能中受益极大。互联汽车和汽车解决方案可以为提升道路交通安全和挽救人类生命做出贡献。

5G 的工作原理是什么?

5G 需要部署全新技术组件才能满足新的容量和延迟要求:

  • 新频段:为了实现高数据传输速率,5G 必须能够使用 6 GHz 以上的新频段、厘米 (cm) 波段(6 至 30 GHz)和毫米 (mm) 波段 (> 30 GHz)。5G 也将部署在 6 GHz 以下的频段中。低频段覆盖范围广,高频段功能性强。
  • 大规模 MIMO:多输入多输出 (MIMO) 是一种使用多个发射和接收天线来增加无线链路容量的方法。相比之下,大规模 MIMO 是具有大量天线(例如 8、16、64、128 组等)的 MIMO 系统。大规模 MIMO 可提高频谱效率和网络覆盖范围。
  • 5G 新空口 (5G NR):新的 5G 无线接入技术是 3GPP 为 5G 移动网络开发的 5G NR。5G NR 基于超精简设计原理,可减少信号传输和能耗。5G NR 还采用灵活的帧结构进行设计,可以高效复用各种 5G 服务,并为将来的 5G 服务提供前向兼容性。
  • Open RAN:Open RAN 代表开放式无线电接入网络。具体而言,Open RAN 是移动网络架构的持续转变,支持服务提供商使用各供应商提供的非专有子组件。基带单元 (BBU) 和远程无线电头 (RRH) 等特定的专有组件现在分解为集中单元 (CU)、分布单元 (DU) 和无线电单元 (RU)。借助 Open RAN,新分解而来的功能也可以虚拟化或容器化。O-RAN 联盟通过确保这些组件之间的接口开放且可互操作,从而更进了一步。
  • 5G 核心网 (5 GC):按照 3GPP 的标准,5GC 被设计为基于服务的架构 (SBA)。所有核心网络功能均基于云原生原理实现,包括用户平面和控制平面的分离、无状态网络功能、开放式接口和 API。核心网络功能可以轻松部署、更新和扩展,从而以较低的成本启动新服务。
  • 5G 传输:为新的 5G 用例(例如,eMBB、URLLC、mMTC)提供服务需要一个传输网络。该传输网络不仅可以应对大幅流量增长,也可以应对每种特定用例的各种网络特性。它必须满足不断增长的设备、服务和新业务模式的需求。为了实现大容量,传输网络应能够在接入/预聚合层中支持 25G(N 个 25G),在聚合层中支持 100G(N 个 100G),并在服务提供商核心中支持高达 400G。此外,传输网络需要遵守严格的时序要求,以支持小于 10 毫秒的延迟时间。
  • 网络切片:通过使用网络切片,可以在共享的物理基础架构上运行多个独立的端到端逻辑网络。每个切片都可以为服务或应用提供特定的服务质量 (QoS)。网络切片可以跨越网络的多个部分(接入网络、核心网络和传输网络)。
  • 边缘计算:通过边缘计算,计算、存储和网络资源可以更接近订阅者和最终用户。拉近距离可缩短响应时间并节省带宽。边缘计算(也称为边缘云)可以部署在由服务提供商管理或托管的客户场所(例如企业办公地点和工厂车间)内。
  • 电信云:电信云是一个开放的平台,可帮助服务提供商避免供应商锁定,并允许他们利用广泛的云原生功能生态系统,从而增强基础架构,改善运维并提高服务速度。电信云可实现服务敏捷性和快速服务创新,使服务提供商能够发动新的应用和服务浪潮,从而重振其业务模式。
  • 安全:5G、物联网、网络切片和边缘计算产生了新的攻击面。威胁可以来自任何地方,而且威胁的数量、频率和复杂程度都在增加。如果不增强现有的安全方法,5G 安全性便可能成为性能瓶颈。孤立的系统和人工响应不再有效。采用互联的方法已成为必然,这种方法要全面掌握网络和外部生态系统,全面感知威胁,在全网内协调一致地进行动态调整并实施安全策略。
  • 管理与编排 (MANO):5G 可大幅增加网络中连接的最终用户设备、节点和服务的数量。无法按所需的规模和质量手动管理网络运维。解决未来云和 5G 网络的规模和复杂性的唯一实用方法是实现运维自动化,完全支持在多供应商、多云环境中应用 Open API,并通过人工智能和机器学习功能建立连续的知识。


领先的 5G 网络技术

5G 只是这场声势浩大的网络革命中的一部分,这场革命还囊括了云技术自动化技术;只有结合使用这些技术,才能为服务提供商搭建一个更稳健、更具可持续性的网络平台。瞻博网络认为,仅凭 5G 尚不足以推动服务提供商完成业务转型。为了真正实现这些技术承诺的价值并充分发挥它们的潜力,服务提供商必须综合考虑云技术5G自动化。因为这些技术是相辅相成的,在某些情况下,甚至需要相互依托才能充分发挥作用。

例如,无论是电信云和 NFVI、分布式边缘云,还是虚拟化、容器化 (VNF/CNF) 或分解功能,如果不对基础架构进行云化处理,5G 的许多优点就无法得到充分发挥。虽然 5G 和云技术在规模、性能和敏捷性上都实现了巨大飞跃,但它们也使得网络运维变得更为复杂,只有使用网络自动化技术方能对其进行有效的精简与管理。

5G 和云为消费者和企业带来了全新体验。为了在如今的 5G/多云服务领域繁荣发展,服务提供商需要一种能够简化网络运维并提供差异化客户体验的战略。瞻博网络将此称为体验至上的网络服务。

我们为服务提供商提供体验至上的网络服务的方式侧重于三个主要解决方案领域:

所有这些解决方案领域均依赖于我们的体验推动因素:

5G 常见问题解答

4G 与 5G 有什么区别?

5G 旨在提供高达 20 Gbps 的下行链路峰值数据速率,它比峰值速率为 1 Gbps 的 4G LTE 快 20 倍。此外,5G 有望将用户体验数据速率提高 10 至 100 倍,支持的互连设备数量达到 4G 的 10 至 100 倍,并具有 1 毫秒 (ms) 量级的超低延迟。在增强现实 (AR)、虚拟现实 (VR) 和混合现实 (MP) 应用、工业自动化、自动驾驶汽车和联网医疗设备等领域,5G 可实现全新的用户体验和服务。

服务提供商为何需要 5G?

服务提供商将需要 5G 通过显著降低每比特成本来处理不断增长的数据流量。 通过为消费者、政府和企业提供全新的 5G 服务,5G 还为服务提供商提供了防止每用户平均收入 (ARPU) 下降的机会。

要使 5G 成为可能,还需要哪些补充技术?

以下技术有助于满足 5G 的新容量和延迟要求:

5G 传输:5G 用例要求传输网络不仅可以处理大幅流量增长,而且可以应对每个特定用例的各种网络特性。

自动化运维:5G 大幅增加了网络中连接的最终用户设备、节点和服务的数量。管理未来云和 5G 网络的规模和复杂性的唯一实用方法是,通过人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 功能不断积累知识,从而实现运维自动化。

网络切片:通过网络切片,可以在共享的物理基础架构上运行多个独立的端到端逻辑网络,每个切片都能为个别服务或应用提供服务质量 (QoS)。

电信云:一个开放的电信云平台,有助于服务提供商避免供应商锁定,并帮助他们利用广泛的云原生功能生态系统提供新的 5G 应用和服务。

安全:5G、物联网、网络切片和边缘计算产生了新的攻击面。互联的安全方法具有全面的威胁感知能力,可以全面掌握网络及其外部生态系统,在全网内协调一致进行动态调整并实施安全策略。

瞻博网络提供哪些 5G 技术、解决方案和产品?

瞻博网络综合自身的强大产品系列和战略合作伙伴的产品,提供关键的构建块,从而帮助服务提供商利用 5G 实现业务转型: