5G核心技术

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5G核心技术
1. 毫米波
首先是毫米波。我们制定频率越高，传输速率越高。但是频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差。频率越高，在传输介质中衰减越大。比如激光笔，波长在635纳米，挡住了就过不去了。
移动通信如果用高频段，船速距离将大幅缩短，覆盖能力打打减弱。覆盖同一区域所需要的5G基站远远超过4G基站。

基站数量对比
2.微基站
基站有两种，微基站和宏基站。微基站很小，宏基站很大。到了5G时代，微基站会更多，到处都会装上，几乎随处可见。很多微基站因为太小，对人体造成的影响没有宏基站大。
3.天线尺寸
根据天线特性，天线的长度和波长成正比，大约在十分之一到四分之一之间。随着我们手机的通信频率越来越高，波长越来越短，天线也跟着边短了。在毫米波通信时代，天线变成了毫米级，天线就完全塞进手机里面了。
4.大规模MIMO
4G时代，天线技术上使用了MIMO（多进多出），到了5G时代，我们继续把MIMO技术加强，变成了Massive MIMO（大规模MIMO)。
在首发两端，我们均配置多个天线单元，通过增加天线的数量获得更大的信道自由度，如果间距满足要求，通过交叉极化和角度的配置，能保证通信矩阵统计独立，利用空间维度能实现复用和分集，支持高速的传输。MIMO系统能有效改善传输的可靠性、频谱的效率和能量的效率。
并且使用了波束赋形，在基站上布设天线阵列，通过对射频信号相位控制，使得相互作用后的电磁波的波瓣变的非常狭窄，指向它所提供服务的手机，而且能够根据手机的移动而转变方向。这种空间复用技术，由全向信号改为精准定向服务，波束直接不干扰，在同样的空间，5G能够比4G提供更多的通信链路，极大提高了容量。
5. D2D
目前的移动通信网中，即使两人是面对面拨打手机，信号还是要通过基站中转，包括控制信令和数据包。在5G时代，我们使用Device to Device，就是设备到设备。同一个基站下的2个用户，如果进行电话通信，他们的数据将不通过基站转发，而是直接手机对手机。这就节约了大量的空中支援，减轻了基站压力。
5G网络架构
ITU确定了5G的三大类应用场景，我国IMT-2020将其中移动宽带场景做了进一步划分：移动互联网和移动物联网。相比4G，5G不仅考虑了人与人，也考虑了人与物，物与物之间的连接。

4G核心网叫做EPC，相比于EPC，5G核心网具有如下的核心特性：控制和转发分离，SBA架构包括网络能力模块化、服务化接口、网络切片、新型移动性管理、新型会话管理、新型服务质量等等融入其中。
5G无线接入网络结构主要包括5G接入网和5G核心网。其中NG-RAN代表5G接入网，5GC代表5G核心网。图中Nx的直线，都表示接口。比如N1,就是AMF和UE之间的接口。在图中，上面部分为核心网，下面部分为边缘部分。

5G核心网主要包括：AMF、SMF和UPF。AMF主要是接入和移动管理功能，SMF是会话管理功能，UPF是用户面的管理功能。下面图是基于服务的网络系统架构。