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[导读]五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology,简称5G)是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术,5G通讯设施是实现人机物互联的网络基础设施。

五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology,简称5G)是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术,5G通讯设施是实现人机物互联的网络基础设施。国际电信联盟(ITU)定义了5G的三大类应用场景,即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和机器类通信(mMTC)。增强移动宽带(eMBB)主要面向移动互联网流量爆炸式增长,为移动互联网用户提供更加极致的应用体验;超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求;机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。ITU定义了5G八大关键性能指标,其中高速率、低时延、大连接成为5G最突出的特征,用户体验速率达1Gbps,时延低至1ms,用户连接能力达100万连接/平方公里。截至2025年6月底,我国5G基站总数达到455万个,5G移动电话用户达11.18亿户,用户普及率超79% [116];截至2025年9月,中国5G移动电话用户超过11亿,5G已广泛融入千行百业。 [120]截至2025年9月末,我国5G基站总数达470.5万个,比上年末净增45.5万个,占移动基站总数的36.6%,占比较上半年提高0.9个百分点。

移动通信延续着每十年一代技术的发展规律,已历经1G、2G、3G、4G的发展,每一次代际跃迁,每一次技术进步,都极大地促进了产业升级和经济社会发展。从1G到2G,实现了模拟通信到数字通信的过渡,移动通信走进了千家万户;从2G到3G、4G,实现了语音业务到数据业务的转变,传输速率成百倍提升,促进了移动互联网应用的普及和繁荣。当前,移动网络已融入社会生活的方方面面,深刻改变了人们的沟通、交流乃至整个生活方式。4G网络造就了繁荣的互联网经济,解决了人与人随时随地通信的问题,随着移动互联网快速发展,新服务、新业务不断涌现,移动数据业务流量爆炸式增长,4G移动通信系统难以满足未来移动数据流量暴涨的需求,急需研发下一代移动通信(5G)系统。5G作为一种新型移动通信网络,不仅要解决人与人通信,为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频等更加身临其境的极致业务体验,更要解决人与物、物与物通信问题,满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求。最终,5G将渗透到经济社会的各行业各领域,成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施。

5g控制面协议包括哪些

5G控制面协议是指用于5G网络中控制和管理用户设备和网络资源的协议集合,包括以下几个方面:

1.核心网控制协议:用于核心网控制面和用户面之间的通信,包括Session Management Protocol (SMP)、Policy Control and Charging Rules Function (PCRF)、Policy and Charging Enforcement Function (PCEF)等协议。

2.无线接入控制协议:用于5G无线接入网络中控制和管理设备的接入和连接,包括Radio Resource Control (RRC)、Access and Mobility Management Function (AMF)、User Plane Function (UPF)、Session Management Function (SMF)等协议。

3.用户身份鉴别和安全协议:用于5G网络中用户身份鉴别和安全认证,包括Authentication and Key Agreement (AKA)、Extensible Authentication Protocol (EAP)、Transport Layer Security (TLS)等协议。

4.设备管理协议:用于管理5G网络中的设备,包括Device Management (DM)、Mobile Device Management (MDM)等协议。

5.网络切片管理协议:用于管理5G网络中的网络切片,包括Network Slice Selection Function (NSSF)、Network Slice Subnet Management Function (NSSMF)等协议。

6.位置服务协议:用于支持5G网络中的位置服务,包括Location Service (LCS)等协议。总之,5G控制面协议是5G网络中非常重要的一部分,它们共同协作,实现对5G网络中用户设备和网络资源的高效控制和管理。

5g通信协议标准

5G通信协议标准是指规范5G网络中通信协议的国际标准,包括以下几个方面:

无线接入网络标准:主要包括第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的5G新空口标准,其中包括5G新无线接入技术(New Radio,NR)标准,NR的物理层、数据链路层和上层协议层标准。同时,5G还支持现有的2G、3G和4G网络。

核心网标准:主要包括3GPP定义的5G核心网标准,包括Session Management Protocol (SMP)、Policy Control and Charging Rules Function (PCRF)、Policy and Charging Enforcement Function (PCEF)等协议。

频谱标准:主要包括5G频段的划分和分配标准,这些标准由国家、地区和国际组织来规定。

安全标准:主要包括5G网络中的安全协议和机制,如Authentication and Key Agreement (AKA)、Extensible Authentication Protocol (EAP)、Transport Layer Security (TLS)等协议。

设备管理标准:主要包括设备的管理和控制协议,如Device Management (DM)、Mobile Device Management (MDM)等协议。

网络切片标准:主要包括网络切片的定义和管理标准,如Network Slice Selection Function (NSSF)、Network Slice Subnet Management Function (NSSMF)等协议。总之,5G通信协议标准是5G网络中实现高效通信的基础,这些标准由国际组织和产业界共同制定和推动,以支持5G技术的应用和发展。

5g中传输分集的协议说明

在5G通信系统中,传输分集(Transmit Diversity)是一种常用的技术手段,它可以有效地提高系统的可靠性和性能。传输分集通过在发射端使用多个天线来传输同一份数据,以增加信号的传输可靠性和容错性,从而提高系统的传输速率和质量。以下是5G中传输分集的协议说明:

物理层协议:传输分集在物理层实现,主要包括多天线技术和信道编码技术两个方面。多天线技术包括空分复用、空时分集、空时编码等技术,通过在发射端使用多个天线来提高信号的传输可靠性和容错性。信道编码技术主要用于对数据进行编码和解码,以增强数据的纠错能力和抗干扰能力。

MAC层协议:MAC层主要负责数据的调度和管理,需要根据具体的网络场景和用户需求来进行传输分集的决策。例如,在高速移动的车辆场景下,需要使用多天线技术和信道编码技术来提高信号的传输可靠性和容错性;在高密度用户场景下,需要使用空时分集和空时编码技术来增加信道容量和提高系统的吞吐量。

RRC层协议:RRC层主要负责无线资源的配置和管理,需要根据网络场景和用户需求来进行传输分集的配置。例如,在高速移动的车辆场景下,可以使用空时分集和空时编码技术来提高信号的传输可靠性和容错性;在高密度用户场景下,可以使用空分复用和空间多址技术来提高系统的容量和吞吐量。

上层协议:上层协议主要负责数据的传输和处理,需要根据具体的应用场景和用户需求来进行传输分集的决策。例如,在高速视频传输场景下,需要使用空时编码和空时分集技术来提高视频传输的可靠性和质量;在高密度数据传输场景下,可以使用空分复用和空间多址技术来提高数据传输的容量和吞吐量。总之,在5G通信系统中,传输分集是一种非常重要的技术手段,需要在不同层次和协议中进行配置和管理,以实现高效的数据传输和处理。

移动通信技术发展的三十余年,也是我国逐渐加快追赶步伐的三十余年。从1G空白、2G跟随、3G突破到4G同步,我国通信行业实现跨越式发展。如今,中国5G已走在世界前列,甚至在技术上实现领跑。最新发布的《中国互联网发展报告2020》显示,据统计,从2020年开始,全球5G网络将有三分之一来自中国技术。

在世界5G发展进程中,我国在多个技术领域实现了率先和主导。移动通信领域已成为我国少数具有国际竞争力的高科技领域之一。

一是需求和关键指标方面,我国率先面向全球发布《5G愿景与需求》白皮书,提出的8大5G关键性能和效率指标被联合国主管信息通信技术事务的重要机构——国际电信联盟(ITU)采纳,而被采纳为ITU国际标准需要得到近200个国家和600多个工业组织及众多厂商的认可。这是我国首次牵头制定新一代移动通信技术应用需求。

二是在主流双工通信技术方面,推动时分双工(TDD)技术成为5G核心技术基础和主流方向。双工是指一条通信通道可同时进行双向信息传输,打电话时,说话的同时也能够听到对方的声音。当前移动通信系统的主流双工技术为频分双工(FDD)技术和时分双工(TDD)技术。3G之前,FDD技术一直是世界主流,该技术以频率分开上行和下行通信通道。十余年来,我国致力于推动TDD技术,该技术以时间分开上行和下行通信通道,上下行使用不同的时隙进行通信。由于时隙很短,人们感觉上是同时双向传输。我国在TDD技术方面积累多、具备技术优势,推动该技术成为世界主流技术有利于提高我国在移动通信领域的话语权,推动5G技术创新和网络运营。

三是在中频段关键技术方面,我国在国际上率先发布5G中频段(6GHz以下)使用规划,并在2018年底正式批复三家电信运营企业的5G试验频率,汇聚端到端产业资源,引领了全球中频段发展。

四是网络架构和独立组网方面,由我国主导提出基于服务化的5G网络架构,是国际标准化组织确立的5G独立组网唯一基础架构,也是首次由中国公司牵头新一代移动通信网络架构的设计。

五是基础性关键技术方面,由于信号在无线传输过程中会因各种原因产生误码,为了能准确传输信息,信息必须在发送端进行信道编码,在接收端进行信道解码,因此信道编解码技术是无线通信的核心技术之一。极化码(Polar Code)是一种由华为主导的5G信道编码方法,相比于美国主推的LDPC码和法国主推的Turbo2.0码,它具有较低的计算复杂度和更加优异的编解码性能。极化码方案在同LDPC、Turbo2.0两大对手的竞争中脱颖而出,成为5G增强移动宽带(eMBB)场景下控制信道的编码方案,意味着源自中国的技术首次真正意义上成为了通信标准的核心技术,此后无论全球何处部署5G都会用到中国的极化码编码技术。在5G国际标准制定方面,我国已成为ITU、3GPP、NGMN等国际行业组织的重要力量。例如,截至今年10月,中国移动在ITU、3GPP中牵头90余个关键标准项目,立项数在全球电信运营企业中排名首位。

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