第五代--电信的未来

听到人们说他们的房子里或手机上有5G连接，这已经不是一件奇怪的事情了，这通常意味着更快的网速体验。

但不仅是这是5G连接的承诺，大量的连接设备、新产品和服务也包括在内。

当然，当我们开始使用5G所提供的一切时，我们的生活方式将被改变。然而，你完全了解这项技术吗？

我们有一位专家帮助我们了解5G技术的工作原理，他是巴西坎皮纳斯大学计算机科学专业的博士生威廉-维洛塔。

5G是对 第五代 移动通信的发展。我们已经经历了前辈1G、2G、3G和4G，我们将继续经历下一个系列，新的未来趋势。

让我们回顾一下过去的几代人。

第一代（1G）移动通信在80年代推出，实现了移动设备之间的通话，以及语音信息服务。

后来，在1991年，2G，开始了短信和漫游的服务。

1998年的3G，为用户带来了互联网体验。

2008年，4G增加了游戏服务、高清移动电视、视频通话和3D电视。

最后，2009年推出了4G长期演进（LTE），使已经很快速的4G的数据速度翻了一番。

每一代新产品的标志是在以前的状态下引入新的功能，增加新的移动服务或改进现有的服务

5G不仅仅是你手机上更快的互联网连接。它将为手机以外的更多设备提供连接。特别是，5G承诺将完成以下要求。

数据率高达10Gbps。 这是比4G LTE的理论峰值快10倍的信息传输。这足以让我们在几秒钟内下载整部电影。

来回延迟为1毫秒。 这意味着与4G相比，延迟时间几乎减少了10倍。延迟是指数据从源头到目的地回来所需的时间--5G将只需要1毫秒。换句话说，这基本上是手机从服务器请求信息并得到响应的时间。

每单位面积的高带宽。 在前几代中，你离信号源越近，反应就越好、越快。然而，在5G中，用户在哪里并不重要，他的那部分信号得到了保证。与4G相比，5G将使用更多的小型天线，这将允许更多的设备以更高的带宽连接更长的时间，而不管用户在哪里。

每单位面积上的连接设备数量最多为100倍 与4G LTE相比。专家预计到2023年，物联网（IoT）设备将达到200亿台。

99.999%可用性.这意味着在任何时候都能感受到服务的可用性。

100%覆盖率。

90%减少网络能源使用。 5G也将导致成本的降低。将设备的电池寿命提高到10年。

总的目标是扩大无线电频谱的使用，增加波长范围，让大量的设备获得互联网连接并获得专门服务。

虽然，无线电波长范围的特点是短-长波，但它具有很高的按时间计算的数据率。移动网络有两个主要部分，即 无线电接入网络（RAN） 和 核心网络.

RAN由几个节点（天线）组成，为用户提供对Core的访问。核心网是为用户提供服务的网络的中心元素。它允许不同的子网络或本地网络之间进行信息交换。

5G RAN提供了一个创新的功能，在现有的高频无线电波上增加新的高频无线电波，用于传输数据。此外，提供一个连续的连接"。

此外，预计5G RAN信号将由比目前更小的天线组成，位于离用户更近的地方。

Villota在谈到5G所带来的变化时说："5G的设计是通过考虑整个网络的分布式服务器来满足高标准的要求，以实现延迟需求。

Villota的硕士论文的建议是通过使用强化学习为5G中的网络片断请求（NSLR）建立一个准入控制。

网络切片是一种能够执行多个虚拟隔离网络（称为网络切片）的技术，共享相同的物理网络基础设施。

每个网络切片都是按需创建的，并为完成5G服务的不同要求而定制。

网络切片供应商（NSP）预计会收到多个租户提出的创建网络切片的请求。

强化学习，一种机器学习技术，被用来接纳到达的请求，同时优化资源的使用和NSP的利润。

此外，5G核心利用虚拟化技术，为各行业或业务部门的具体需求提供定制服务。

意味着网络资源将更容易管理，为用户和企业提供他们需要的资源。

5G技术将为用户提供的几个例子是：。

– 虚拟和增强现实.5G的低延迟特性使模拟体验得到改善，如使用虚拟现实护目镜的游戏。

– 触摸式互联网。 这指的是通过触摸来操纵物体。人机互动应该是实时的，达到超低的延迟，具有极高的可用性。

– 机器对机器的连接.也被称为M2M是机器之间的数据交换，减少或不需要人为干预。这使系统能够自我监控并作出相应的反应。

– 自主驾驶。 车辆将能够与其他连接设备进行通信，并达到更高效和安全的驾驶体验。

这种神奇的技术什么时候能在我家里使用？

2019年，一些国家开始提供初步服务。然而，预计到2025年，将在全球范围内提供。

移动通信将继续发展，在某些时候，我们将适应频繁的改进。

研究人员已经在谈论5G的继任者--6G的功能了。.

技术正在加速发展，即使很难接受6G的想法，一些科学家已经提到了7G。

然而，它将需要 a 到那里的时间。

参考资料。

Agiwal, M., Roy, A., & Saxena, N. (2016).下一代5G无线网络。A comprehensive survey. IEEE通信调查和教程, 18(3), 1617-1655.

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