5G通信技術(shù)的一些基礎(chǔ)知識(shí)

隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，5G生活離我們愈來(lái)愈近了，這里和大家分享下5G通信技術(shù)的一些基礎(chǔ)知識(shí)。

一、首先，我們來(lái)看一下5G 基本概念。

5G 概念

第五代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱第五代移動(dòng)通信技術(shù)，外語(yǔ)縮寫：5G（5th generation），也是 4G 之后的延伸。ITU 為 5G 定義了 eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、mMTC（海量大連接）、URLLC（低時(shí)延高可靠）三大應(yīng)用場(chǎng)景。

（1）增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB） 典型應(yīng)用包括超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。關(guān)鍵的性能指標(biāo)包括 100Mbps 用戶體驗(yàn)速率（熱點(diǎn)場(chǎng)景可達(dá) 1Gbps）、數(shù)十 Gbps 峰值速率、每平方公里數(shù)十 Tbps 的流量密度、每小時(shí) 500km 以上的移動(dòng)性等。

（2）海量大連接（mMTC） 典型應(yīng)用包括智慧城市、智能家居等。這類應(yīng)用對(duì)連接密度要求較高，同時(shí)呈現(xiàn)行業(yè)多樣性和差異化。

（3）低時(shí)延高可靠（URLLC） 典型應(yīng)用包括工業(yè)控制、無(wú)人機(jī)控制、智能駕駛控制等，這類場(chǎng)景聚焦對(duì)時(shí)延極其敏感的業(yè)務(wù)，高可靠性也是其基本要求。

二、對(duì)5G有了一個(gè)粗略的概念之后我們?cè)賮?lái)看下5G的相關(guān)術(shù)語(yǔ)，了解其特點(diǎn)。

（1）IMT-2020

IMT-2020（5G）推進(jìn)組于 2013 年 2 月由工信部、發(fā)改委和科技部聯(lián)合推動(dòng)成立，目前至少有 56 家成員單位，涵蓋國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用主要力量， 是推動(dòng)國(guó)內(nèi)5G技術(shù)研究及國(guó)際交流合作的主要平臺(tái)。

（2）3GPP R15／R16

3GPP 全稱 3rd Generation Partnership Project，是一個(gè)國(guó)際性通訊組織。成員包括四類：組織會(huì)員、市場(chǎng)代表、觀察員和特邀嘉賓（Guests其中組織會(huì)員包括 ARIB（日本電波產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)）、ATIS（美國(guó)電信行業(yè)解決方案聯(lián)盟）、CCSA（中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）、ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）、TSDSI（印度電信標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)協(xié)會(huì)）、TTA（韓國(guó)電信技術(shù)協(xié)會(huì)）和 TTC（日本電信技術(shù)委員會(huì)3GPP 會(huì)定期并發(fā)布新的無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，R15（Release 15）就是第一個(gè)包括 5G 標(biāo)準(zhǔn)的版本。按計(jì)劃 5G 第二階段的 R16 在 2019年第四季度完成。

按照 3GPP 規(guī)劃，5G 標(biāo)準(zhǔn)分為 NSA（Non Standalone 非獨(dú)立組網(wǎng)）和 SA（Standalone 獨(dú)立組網(wǎng)）兩種。

NSA（Non Standalone 非獨(dú)立組網(wǎng)）：其中 NSA 組網(wǎng)是過(guò)渡方案，主要以提升熱點(diǎn)區(qū)域帶寬為主要目標(biāo)，沒有獨(dú)立信令面，依托 4G 基站和核心網(wǎng)工作，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)展快些，已于 2017 年 12 月完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作。SA（Standalone，獨(dú)立組網(wǎng)） ：2018 年 6 月，3GPP 5G 標(biāo)準(zhǔn) SA（Standalone，獨(dú)立組網(wǎng)）方案在 3GPP 全會(huì)正式完成并發(fā)布，這標(biāo)志著首個(gè)真正完整意義的國(guó)際 5G 標(biāo)準(zhǔn)正式出爐，即 Release15 版本。

（3）NOMA（非正交多地址）

由于 5G 頻譜效率較 4G 提升了 5~15 倍，業(yè)內(nèi)提出采用新型多址接入復(fù)用方式，即非正交多址接入(NOMA)。在正交多址技術(shù)(OMA)中，只能為一個(gè)用戶分配單一的無(wú)線資源，按頻率分割或按時(shí)間分割，而 NOMA方式可將一個(gè)資源分配給多個(gè)用戶。在某些場(chǎng)景中，比如遠(yuǎn)近效應(yīng)場(chǎng)景和廣覆蓋多節(jié)點(diǎn)接入的場(chǎng)景，特別是上行密集場(chǎng)景，采用功率復(fù)用的非正交接入多址方式較傳統(tǒng)的正交接入有明顯的性能優(yōu)勢(shì)，更適合未來(lái)系統(tǒng)的部署。

（4）Millimeter Wave （毫米波）

毫米波是一種頻率為 30 到 300 GHz 的電磁波，頻段位于微波（microwave）和紅外波（infrared wave）之間。應(yīng)用到 5G 技術(shù)的毫米波為 24 到 100 GHz 的頻段。毫米波的極高頻率讓它有著極快的傳輸速率，同時(shí)它的較高帶寬也讓運(yùn)營(yíng)商的頻段選擇更廣。

圖3：5G 頻段

但毫米波也不完美，其超短波長(zhǎng)（1 到 10 mm）讓它穿透物體的能力很弱，這導(dǎo)致了信號(hào)衰減，這些物體包括空氣、霧、云層和厚實(shí)的物體等。短波長(zhǎng)也有優(yōu)點(diǎn)，比如短波長(zhǎng)使收發(fā)天線能被做到很小，小到輕松塞進(jìn)手機(jī)。小體積天線也讓在有限空間內(nèi)建造多天線組合系統(tǒng)變得更容易。

（5）大規(guī)模天線技術(shù) Massive MIMO

5G 的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)就是大規(guī)模天線技術(shù)，即 Large scale MIMO，亦稱為 Massive MIMO?，F(xiàn)階段 Massive MIMO 技術(shù)已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，在低頻領(lǐng)域已有面向 4.5G 的商用產(chǎn)品發(fā)布。

圖4：Massive MIMO 實(shí)現(xiàn)示意圖

從兩方面理解 Massive MIMO：

1）天線的數(shù)量

傳統(tǒng)的 TDD 網(wǎng)絡(luò)的天線基本是 2 天線、 4 天線或 8 天線，而 MassiveMIMO 指的是通道數(shù)達(dá)到 64/128/256 個(gè)。

2）信號(hào)覆蓋的維度

傳統(tǒng)的 MIMO 我們稱之為 2D-MIMO，以 8 天線為例，實(shí)際信號(hào)在做覆蓋時(shí)，只能在水平方向移動(dòng)，垂直方向是不動(dòng)的，信號(hào)類似一個(gè)平面發(fā)射出去，而 Massive MIMO，是信號(hào)水平維度空間基礎(chǔ)上引入垂直維度的空域進(jìn)行利用，信號(hào)的輻射狀是個(gè)電磁波束。

Massive MIMO 主要有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）可以提供豐富的空間自由度，支持空分多址 SDMA
2）BS 能利用相同的時(shí)頻資源為數(shù)十個(gè)移動(dòng)終端提供服務(wù)
3） 提供了更多可能的到達(dá)路徑，提升了信號(hào)的可靠性
4）提升小區(qū)峰值吞吐率
5）提升小區(qū)平均吞吐率
6）降低了對(duì)周邊基站的干擾
7）提升小區(qū)邊緣用戶平均吞吐率

（6）超密集組網(wǎng)

超密集組網(wǎng)將是滿足 2020 年以及未來(lái)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量需求的主要技術(shù)手段。超密集組網(wǎng)通過(guò)更加“密集化”的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施部署，可獲得更高的頻率復(fù)用效率，從而在局部熱點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)百倍量級(jí)的系統(tǒng)容量提升。超密集組網(wǎng)的典型應(yīng)用場(chǎng)景主要包括：辦公室、密集住宅、密集街區(qū)、校園、大型集會(huì)、體育場(chǎng)、地鐵、公寓等。

（7） CU/DU（集中單元和分布單元）

5G 的基站功能重構(gòu)為 CU 和 DU 兩個(gè)功能實(shí)體，CU 與 DU 功能的切分以處理內(nèi)容的實(shí)時(shí)性進(jìn)行區(qū)分。

集中單元 CU(Centralized Unit)：主要包括非實(shí)時(shí)的無(wú)線高層協(xié)議棧功能，同時(shí)也支持部分核心網(wǎng)功能下沉和邊緣應(yīng)用業(yè)務(wù)的部署。

分布單元 DU(Distributed Unit)：主要處理物理層功能和實(shí)時(shí)性需求的層 2 功能?？紤]節(jié)省 RRU 與 DU 之間的傳輸資源，部分物理層功能也可上移至 RRU 實(shí)現(xiàn)。

AAU（有源天線處理單元），原 BBU 基帶功能部分上移，以降低DU-RRU 之間的傳輸帶寬。

圖5：5G 基站網(wǎng)元示意圖

（8）5G 全雙工（Co-time Co-frequency Full Duplex, CCFD）

同時(shí)同頻全雙工技術(shù)是指設(shè)備的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)占用相同的頻率資源同時(shí)進(jìn)行工作，使得通信雙方在上、下行可以在相同時(shí)間使用相同的頻率，突破了現(xiàn)有的頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）模式，是通信節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)雙向通信的關(guān)鍵之一。與現(xiàn)有的 FDD 或 TDD 雙工方式相比，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)能夠?qū)o(wú)線資源的使用效率提升近一倍，從而顯著提高系統(tǒng)吞吐量和容量。

圖6：各類雙工方式對(duì)比示意圖

（9）NFV/SDN（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和軟件定義網(wǎng)絡(luò)）

NFV，即網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，Network Function Virtualization。通過(guò)使用 x86 等通用性硬件以及虛擬化技術(shù)，來(lái)承載很多功能的軟件處理。從而降低網(wǎng)絡(luò)昂貴的設(shè)備成本?？梢酝ㄟ^(guò)軟硬件解耦及功能抽象，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享，實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開發(fā)和部署，并基于實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行自動(dòng)部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等。

SDN，即軟件定義網(wǎng)絡(luò)，Software Defined Network。是 Emulex網(wǎng)絡(luò)一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實(shí)現(xiàn)方式，其核心技術(shù) OpenFlow 通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，使網(wǎng)絡(luò)作為管道變得更加智能。

圖7：NFV/SDN 關(guān)系圖

（10）NR 新空口技術(shù)

NR 是“New Radio”的簡(jiǎn)稱，是一種無(wú)線設(shè)備和基站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)溝通的新標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備和基站之間的溝通是無(wú)線的，溝通媒介是在空氣中傳播的無(wú)線電，新空口（NR）就是“新型的空氣中無(wú)線傳播數(shù)據(jù)的接口”。

NR 空口協(xié)議層的總體設(shè)計(jì)基于 LTE，并進(jìn)行了增強(qiáng)和優(yōu)化。用戶面在分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議層（PDCP）上新增服務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)用協(xié)議層（SDAP），分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議層和無(wú)線鏈路控制子層（RCL）功能進(jìn)行了相關(guān)優(yōu)化以降低時(shí)延和增強(qiáng)可靠性。

（11）無(wú)線頻率

按照各頻段特點(diǎn)，sub-6GHz（6GHz 以下）頻譜將兼顧覆蓋與容量的需求，是峰值速率和覆蓋能力兩方面的理想折衷；6GHz 以上頻譜可以提供超大帶寬和更大容量、更高速率，但是連續(xù)覆蓋能力不足。

圖8：5G 各頻段覆蓋對(duì)比

（12）5G 服務(wù)化架構(gòu)及能力開放

5G 新型核心網(wǎng)架構(gòu)支持控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、網(wǎng)絡(luò)功能模塊化設(shè)計(jì)、接口服務(wù)化和 IT 化、增強(qiáng)的能力開放等新特性，以滿足 5G 網(wǎng)絡(luò)靈活、高效、開放的發(fā)展趨勢(shì)。5G 核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)功能模塊化以及控制功能與轉(zhuǎn)發(fā)功能的完全分離?？刂泼婵梢约胁渴穑瑢?duì)轉(zhuǎn)發(fā)資源進(jìn)行全局調(diào)度；用戶面則可按需集中或分布式靈活部署，當(dāng)用戶面下沉靠近網(wǎng)絡(luò)邊緣部署時(shí)，可實(shí)現(xiàn)本地流量分流，支持端到端毫秒級(jí)時(shí)延。

（13）頻譜共享

為了滿足 5G 超高流量和超高速率需求，除盡力爭(zhēng)取更多 IMT（國(guó)際移動(dòng)通信，International Mobile Telecommunications）專用頻譜外，還應(yīng)進(jìn)一步探索新的頻譜使用方式，擴(kuò)展 IMT 的可用頻譜。在 5G中，頻譜共享技術(shù)具備橫跨不同網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的最優(yōu)動(dòng)態(tài)頻譜配置和管理功能，以及智能自主接入網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)間切換的自適應(yīng)功能，可實(shí)現(xiàn)高效、動(dòng)態(tài)、靈活的頻譜使用，以提升空口效率、系統(tǒng)覆蓋層次和密度等，從而提高頻譜綜合利用效率。

（14）多網(wǎng)絡(luò)融合

5G 是多種接入技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò)，遵循多網(wǎng)協(xié)同的原則，即 5G 和4G、WLAN 等網(wǎng)絡(luò)共同滿足多場(chǎng)景的需求，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)協(xié)同；同時(shí)保證現(xiàn)有業(yè)務(wù)的平滑過(guò)渡，不造成現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷和缺失。

（15）多接入邊緣計(jì)算（MEC）

MEC 通過(guò)將計(jì)算存儲(chǔ)能力與業(yè)務(wù)服務(wù)能力向網(wǎng)絡(luò)邊緣遷移，使應(yīng)用、服務(wù)和內(nèi)容可以實(shí)現(xiàn)本地化、近距離、分布式部署，從而一定程度解決了 5G 增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、海量機(jī)器類通信、超高可靠低時(shí)延通信等技術(shù)場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求。同時(shí) MEC 通過(guò)充分挖掘網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上下文信息的感知和分析，并開放給第三方業(yè)務(wù)應(yīng)用，有效提升了網(wǎng)絡(luò)的智能化水平，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的深度融合。

圖9：多接入邊緣計(jì)算平臺(tái)

（16）網(wǎng)絡(luò)切片

網(wǎng)絡(luò)切片是端到端的邏輯子網(wǎng)，涉及核心網(wǎng)絡(luò)（控制平面和用戶平面）、無(wú)線接入網(wǎng)、IP 承載網(wǎng)和傳送網(wǎng)，需要多領(lǐng)域的協(xié)同配合，不同的網(wǎng)絡(luò)切片之間可共享資源也可以相互隔離?；?SDN/NFV 技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通用硬件上的多用途組網(wǎng)，是業(yè)界的普遍共識(shí)。不同網(wǎng)絡(luò)切片通過(guò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)同一個(gè)物理基礎(chǔ)設(shè)施的共享，從而使得資源利用率最大化；每一個(gè)切片的資源和功能可以通過(guò)定制化，更好的匹配業(yè)務(wù)需求；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可以基于運(yùn)營(yíng)商規(guī)劃，動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)切片生命周期管理，靈活切分為多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例可以開放給第三方 MVNO，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)資源的多租戶商業(yè)模式。

圖10：基于 SDN/NFV 的網(wǎng)絡(luò)切片

（17）5G 核心網(wǎng)（5G Core Network）

5G 核心網(wǎng)融入了 SDN、NFV、云計(jì)算的核心思想，具備控制與承載分離的特征?？刂泼娌捎梅?wù)化架構(gòu)，以虛擬化為最優(yōu)實(shí)現(xiàn)方式，能夠基于統(tǒng)一的 NFVI 資源池，采用虛機(jī)、虛機(jī)上的容器等方式實(shí)現(xiàn)云化部署、彈性擴(kuò)縮容，同時(shí)有利于方便靈活地提供網(wǎng)絡(luò)切片功能；通過(guò)用戶面功能（UPF）下沉、業(yè)務(wù)應(yīng)用虛擬化，實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算。用戶面功能可根據(jù)性能要求和 NFV 轉(zhuǎn)發(fā)性能提升技術(shù)的進(jìn)展，基于通用硬件（x86 服務(wù)器或通用轉(zhuǎn)發(fā)硬件）或基于專用硬件實(shí)現(xiàn)。

（18）5G 承載網(wǎng)絡(luò)

5G 對(duì)承載網(wǎng)的需求主要包括：高速率、超低時(shí)延、高可用性、高精度同步、靈活組網(wǎng)、支持網(wǎng)絡(luò)切片、智能管控與協(xié)同。5G 承載網(wǎng)應(yīng)遵循固移融合、綜合承載的原則和方向，與光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)統(tǒng)籌考慮，在光纖光纜、機(jī)房等基礎(chǔ)設(shè)施，以及承載設(shè)備等方面實(shí)現(xiàn)資源共享。

基于 5G RAN 架構(gòu)的變化，5G 承載網(wǎng)由以下三部分構(gòu)成：

前傳（Fronthaul: AAU-DU）：傳遞無(wú)線側(cè)網(wǎng)元設(shè)備 AAU 和 DU 間的數(shù)據(jù)；
中傳（Middlehaul: DU-CU）：傳遞無(wú)線側(cè)網(wǎng)元設(shè)備 DU 和 CU 間的數(shù)據(jù)；
回傳（Backhaul: CU-核心網(wǎng)）：傳遞無(wú)線側(cè)網(wǎng)元設(shè)備 CU 和核心網(wǎng)網(wǎng)元間的數(shù)據(jù)。

（19）波束賦形技術(shù)

波束賦形技術(shù)不僅能大幅度增加容量，還可大幅度提高基站定位精度，當(dāng)前的手機(jī)基站定位的精度很粗劣，這是源于基站全向輻射的模式。而當(dāng)波束賦型技術(shù)成功應(yīng)用后，基站對(duì)手機(jī)的輻射波瓣是很窄的，這就知道了手機(jī)相對(duì)于基站的方向角，再加上通過(guò)接收功率大小推導(dǎo)出手機(jī)與基站的距離，就可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)的精準(zhǔn)定位了，并因此而擴(kuò)展出非常多的定位增值服務(wù)。

（20）超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將部署超過(guò)現(xiàn)有站點(diǎn) 10 倍以上的各種無(wú)線節(jié)點(diǎn)，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點(diǎn)間距離將保持 10 m 以內(nèi)，并且支持在每 1 km2范圍內(nèi)為 25 000 個(gè)用戶提供服務(wù) 。同時(shí)也可能出現(xiàn)活躍用戶數(shù)和站點(diǎn)數(shù)的比例達(dá)到 1∶ 1 的現(xiàn)象， 即用戶與服務(wù)節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。密集部署的網(wǎng)絡(luò)拉近了終端與節(jié)點(diǎn)間的距離，使得網(wǎng)絡(luò)的功率和頻譜效率大幅度提高，同時(shí)也擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，擴(kuò)展了系統(tǒng)容量，并且增強(qiáng)了業(yè)務(wù)在不同接入技術(shù)和各覆蓋層次間的靈活性。

(21）自組織網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中， 主要依靠人工方式完成網(wǎng)絡(luò)部署及運(yùn)維，既耗費(fèi)大量人力資源又增加運(yùn)行成本，而且網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也不理想。在未來(lái) 5G 網(wǎng)絡(luò)中，將面臨網(wǎng)絡(luò)的部署、 運(yùn)營(yíng)及維護(hù)的挑戰(zhàn)， 這主要是由于網(wǎng)絡(luò)存在各種無(wú)線接入技術(shù)， 且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋能力各不相同，它們之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。因此，自組織網(wǎng)絡(luò)(self-organizing network，SON) 的智能化將成為 5G 網(wǎng)絡(luò)必不可少的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

(22）內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Content Delivery Network）

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中添加新的層次，即智能虛擬網(wǎng)絡(luò)。CDN 系統(tǒng)綜合考慮各節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)、 負(fù)載情況以及用戶距離等信息，通過(guò)將相關(guān)內(nèi)容分發(fā)至靠近用戶的 CDN 代理服務(wù)器上， 實(shí)現(xiàn)用戶就近獲取所需的信息，使得網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況得以緩解，降低響應(yīng)時(shí)間，提高響應(yīng)速度。CDN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在用戶側(cè)與源 server 之間構(gòu)建多個(gè) CDN代理 server，可以降低延遲、 提高 QoS(quality of service)。

(23）D2D 通信(device-to-device communication，D2D)

D2D 通信是一種基于蜂窩系統(tǒng)的近距離數(shù)據(jù)直接傳輸技術(shù)。D2D會(huì)話的數(shù)據(jù)直接在終端之間進(jìn)行傳輸， 不需要通過(guò)基站轉(zhuǎn)發(fā)， 而相關(guān)的控制信令，如會(huì)話的建立、 維持、 無(wú)線資源分配以及計(jì)費(fèi)、 鑒權(quán)、 識(shí)別、 移動(dòng)性管理等仍由蜂窩網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé) 。蜂窩網(wǎng)絡(luò)引入 D2D 通信， 可以減輕基站負(fù)擔(dān)， 降低端到端的傳輸時(shí)延， 提升頻譜效率，降低終端發(fā)射功率。當(dāng)無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施損壞， 或者在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋盲區(qū)，終端可借助 D2D 實(shí)現(xiàn)端到端通信甚至接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)。在 5G網(wǎng)絡(luò)中， 既可以在授權(quán)頻段部署 D2D 通信，也可在非授權(quán)頻段部署。

(24）M2M 通信 M2M (machine to machine， M2M)

M2M 的定義主要有廣義和狹義 2 種。廣義的 M2M 主要是指機(jī)器對(duì)機(jī)器、 人與機(jī)器間以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器之間的通信， 它涵蓋了所有實(shí)現(xiàn)人、 機(jī)器、系統(tǒng)之間通信的技術(shù)；從狹義上說(shuō)， M2M 僅僅指機(jī)器與機(jī)器之間的通信。智能化、 交互式是 M2M 有別于其它應(yīng)用的典型特征， 這一特征下的機(jī)器也被賦予了更多的“智慧”。M2M(machine to machine， M2M)作為物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)階段最常見的應(yīng)用形式， 在智能電網(wǎng)、 安全監(jiān)測(cè)、城市信息化、 環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。

(25）信息中心網(wǎng)絡(luò)（Information core network）

ICN 所指的信息包括實(shí)時(shí)媒體流、 網(wǎng)頁(yè)服務(wù)、 多媒體通信等，而信息中心網(wǎng)絡(luò)就是這些片段信息的總集合。因此，ICN 的主要概念是信息的分發(fā)、 查找和傳遞，不再是維護(hù)目標(biāo)主機(jī)的可連通性。不同于傳統(tǒng)的以主機(jī)地址為中心的 TCP /IP 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，ICN 采用的是以信息為中心的網(wǎng)絡(luò)通信模型， 忽略 IP 地址的作用， 甚至只是將其作為一種傳輸標(biāo)識(shí)。全新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層解析信息名稱、 路由緩存信息數(shù)據(jù)、 多播傳遞信息等功能， 從而較好地解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在的擴(kuò)展性、 實(shí)時(shí)性以及動(dòng)態(tài)性等問(wèn)題。ICN 信息傳遞流程是一種基于發(fā)布訂閱方式的信息傳遞流程。

(26）移動(dòng)云計(jì)算

移動(dòng)云計(jì)算是一種全新的 IT 資源或信息服務(wù)的交付與使用模式，它是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中引入云計(jì)算的產(chǎn)物。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)智能終端以按需、 易擴(kuò)展的方式連接到遠(yuǎn)端的服務(wù)提供商， 獲得所需資源，主要包含基礎(chǔ)設(shè)施、 平臺(tái)、 計(jì)算存儲(chǔ)能力和應(yīng)用資源。SaaS 軟件服務(wù)為用戶提供所需的軟件應(yīng)用，終端用戶不需要將軟件安裝在本地的服務(wù)器中，只需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向原始的服務(wù)提供者請(qǐng)求自己所需要的功能軟件。PaaS 平臺(tái)的功能是為用戶提供創(chuàng)建、 測(cè)試和部署相關(guān)應(yīng)用等服務(wù)。PaaS 自身不僅擁有很好的市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景， 而且能夠推進(jìn)SaaS。而 IaaS 基礎(chǔ)設(shè)施提供基礎(chǔ)服務(wù)和應(yīng)用平臺(tái)。

(27）人工智能（Artificial Intelligence）

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為 AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來(lái)，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，可以設(shè)想，未來(lái)人工智能帶來(lái)的科技產(chǎn)品，將會(huì)是人類智慧的“容器”。人工智能可以對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過(guò)程的模擬。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過(guò)人的智能。

(28）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)（AR/VR）

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺信息、聲音、味道、觸覺等),通過(guò)電腦等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的 VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，眼睛、手勢(shì)、或其他人體行為動(dòng)作，由計(jì)算機(jī)來(lái)處理與參與者的動(dòng)作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對(duì)用戶的輸入作出實(shí)時(shí)響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。

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