高技术时期的
在全球范围内的新技术革命浪潮猛烈冲击着军事领域和警务实战,并对其产生了极为深刻的影响,把高技术战斗推上了历史舞台。信息技术、新材料技术、新能源技术、生物技术、海洋技术、航天技术等新技术革命成果在军事、警务领域的广泛应用,促进了军事、警务技术的进步,大量蕴含着当代科学技术最新成果的新式武器装备相继问世并装备军队、公安,如高技术作战平台、精确制导武器、反导系统等。这些高技术武器装备,不仅改变了军队、公安的组织结构和作战编成,而且带来了合同战斗行动方式、方法、规模、强度、持续时间和结局等方面的一系列深刻变化。高技术时期战术的演进、发展和战术的形成,正是在这些深刻的变化中逐步完成的,显示了极强的高技术时代的特色。
一、战术的纵深、立体性和非线性特征明显
(一)纵深、立体性特征
高技术运用于军事、警务领域,产生了更多、更为先进的远程作战平台、远程打击武器,军队、公安的远程侦察能力、远距离投送能力、超视距火力突击能力等大大增强。这就使军队在开战之初就可以在战斗地域全纵深同时攻击敌人。《合同战斗发展史》写道:有了这样的物质基础,指挥员的眼光就不断从前沿向纵深扩展,改变了过去那种将兵力、火力集中在前沿附近进行反复争夺的战斗方法,而是更多地采取全纵深同时攻击的战斗方法。高技术条件下的全纵深同时攻击,一般包括全纵深电子对抗、全纵深火力突击、全纵深兵力攻击、全纵深防护等战斗行动,具有明显的全时空、全过程、全领域、全力量、全样式的作战特征,战法运用的综合性、广泛性大大提高。
(二)非线性特征
由于高技术武器的大量使用,使现代军队的地面和空中机动能力,远距离综合火力打击能力,大范围的侦察、指挥和控制能力大幅度提高。因此,非线式作战应运而生,并在海湾战争、伊拉克战争中得到了运用。海湾战争中,伊军在科威特战区构筑了宽正面、大纵深的比较坚固的“萨达姆防线”,企图以扼守阵地与反击相结合的方法与以美国为首的多国部队打长期的阵地消耗战。由此可见,静态的、线式的战斗方式,已明显不适应高技术条件下的作战要求,而机动灵活的非线式作战已成为高技术条件下常用的战斗方式。非线式作战的着眼点是歼灭对方有生力量,而不是单纯地争夺阵地,是一种避强击弱、以迂为直的作战方法,作战地区、进攻方向、攻击手段、行动时间等均有很大的可变性。
二、战术新的方式不断涌现
高技术的快速发展,促使新的作战武器不断地产生并用于战场。比较典型的战术方式主要有:电子战战术、精确战战术、特种战战术等。
(一)电子战战术
电子战战术是战斗双方在电磁频谱领域的对抗行动和方法。对抗的结果对军队、公安的作战、通信、指挥、控制乃至整个战斗的进程与结局都有重大影响,是制天权、制空权、制海权和战场主动权的基础与先决条件。电子战已成为高技术条件下作战必不可少的序幕,广泛渗透到了战争的各个领域和各个方面。随着现代各种武器装备和指挥控制系统融入的电子技术成分越来越多,电子设备在作战武器的成分构成中的比重也越来越大。使用电磁波的设备,如C5I系统、雷达、通信、导航、精确制导、无线电引信、计算机和光电武器等都是电子战的对象。电子战已成为对抗所有军事、公安电子系统和带有电子设备的武器装备系统,特别是对抗C5I和精确制导武器的切实可行的有效手段,已成为高技术局部战斗中夺取战斗主动权、军队行动自由权、达成战斗突然性的重要战争阶段,并贯穿于战斗的全过程。它是总体战斗力的倍增器。电子战不仅是陆、海、空、战的一种保障手段,并发展成为高技术战场中以电子侦察与反侦察、电子干扰与反干扰、电子摧毁与反摧毁为内容的独立作战行动。
(二)精确战战术
“精确战”是以精确制导武器为主战武器,以各种导弹部队为主战兵力,以对敌目标实施精确打击为主要手段的一种作战样式。精确战指挥与战术,不存在“集火射击”的概念,精确战以“弹无虚发”、作战部队规模小、作战效能高为基本特征,打击目标是“一对一”,甚至是“一对多”,用不着几种或几件武器同时“瞄准”一个目标。实验表明,每当精度提高一倍,等于杀伤能量提高8倍,使用信息技术的炮弹和炸弹命中精度已成百倍地提高,导致各种作战平台作战效能成百成千倍增长。随着各种精确制导武器的发展,犹如精确制导武器可从烟囱、窗户、排气孔钻进去击毁敌重要的、尖端的军事设施、通信枢纽、指挥中心等要害目标,将被从不同距离、不同方向发射的精确制导武器实施打击的“精确战”作战样式所取代。
(三)特种战战术
特种战战术,是经过精心选拔经严格训练的人员组成小分队,实施的军事和准军事行动的战术。短促突击、渗透袭扰、特种侦察、心理威慑是特种作战的基本战法。特种战一般是在敌国纵深地区夺取或破坏敌重要目标,包括暗杀或捕获要员,夺取新式武器等行动。如实施袭击战、战略侦察、组织游击行动、保障援外活动、反恐怖活动、心理战、实施“人道主义”援助,以及其他军事与非军事任务等。它在时间、地点、任务和规模上都是有限度的,完成了预定目标后即宣告战斗结束。攻击目标的方法是:搜索、埋伏、攻击、爆破,用无线电指向和激光照明仪等引导导弹和空中武器攻击目标。渗透包括空中渗透、水上渗透和陆上渗透三种方式。特种侦察有两种形式:一是战场侦察与监视,二是秘密情报搜集。包括通过宣传活动和政治、经济、军事等“辅助性"行动来对敌国军民的现实认识施加影响。特种战战术将是高技术战争谋略和科学的体现,是总体作战不可缺少的重要组成部分。
信息战战术已成为战术发展的方向
信息时代的到来给军事领域和警务实战带来了革命性的变化,不仅使武器装备向信息化发展,而且使战斗行动与信息搜集、处理和传递技术的关系更加密切,从而导致信息作战逐步成为一种重要的战斗样式。1998年公安部金盾工程的实施就是向信息化发展的主号角和新的战斗样式,必将成为高技术条件下警察战术学发展的主导。海湾战争之后,信息技术在军事领域中的运用迅速向深度和广度拓展,并逐步向战术层次渗透。到1999年科索沃战争时,信息化武器装备已经成为北约突袭作战的中坚力量,信息战也随之变成了激烈对抗性的作战行动,信息化战场的轮廓已清晰可辨。南联盟在武器装备处于劣势的情况下,利用计算机网络对北约实施了多种形式的信息攻击。在这种大的背景条件下,我军指挥与战术发生了新的变革,发展成为高技术条件下的指挥与战术。陆军合同指挥与战术,主要是针对高技术局部战斗的新特点,强化了“整体合同、纵深立体、重点打击”的指挥与战术思想,强调实行全纵深战斗,注重袭击、破袭配合纵深作战,发挥我军有限高技术武器的作用与敌高技术武器相对抗。因此,要求在进攻发起前实施兵力、火力和电子综合先期打击;编组强有力的纵深攻击部队,加大纵深攻击的力度,力求实施全纵深攻击;积极组织电子对抗侦察、电子防御和电子进攻,并使之贯穿于战斗的始终。防御战斗中,强调构成纵深、环形、立体而有重点的防御部署,依托阵地,全纵深整体抗击与积极的攻势行动相结合,挫败敌之进攻。为此,要求充分利用防御空间,组成全纵深区域式防御体系;发挥各种防御要素的整体威力,抗击敌全纵深、立体进攻;把防、抗、袭、反紧密结合起来,积极引入进攻手段,主动打击敌人;积极组织电子对抗侦察、电子防御和电子进攻,并使之贯穿于战斗的始终。同时,建立和发展了机动攻防战术;发展完善了有效地使用我军战役战术导弹、航空兵器、反坦克导弹和防空导弹等精确制导武器、电子对抗器材,以及指挥自动化设备和现代技术侦察等有限的高技术兵器的运用理论;发展完善了与敌高技术兵器,即侦察监视器材、精确制导武器、电子战系统等高技术兵器作斗争的理论。
-----拓展补充材料(用于讲课):
新时代5G的基本特点与关键技术
从1G到4G,移动通信的核心是人与人之间的通信,个人的通信是移动通信的核心业务。但是5G的通信不仅仅是人的通信,而是物联网、工业自动化、无人驾驶被引入,通信从人与人之间通信开始转向人与物的通信,直至机器与机器的通信。
第五代移动通信技术(5G)是目前移动通信技术发展的最高峰,也是人类希望不仅改变生活,更要改变社会的重要力量。
5G是在4G基础上,对于移动通信提出更高的要求,它不仅在速度而且还在功耗、时延等多个方面有了全新的提升。由此业务也会有巨大提升,互联网的发展也将从移动互联网进入智能互联网时代。
一、5G的三大场景
国际标准化组织3GPP定义了5G的三大场景。其中,eMBB指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务,mMTC指大规模物联网业务,URLLC指如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。
通过3GPP的三大场景定义我们可以看出,对于5G,世界通信业的普遍看法是它不仅应具备高速度,还应满足低时延这样更高的要求,尽管高速度依然是它的一个组成部分。从1G到4G,移动通信的核心是人与人之间的通信,个人的通信是移动通信的核心业务。但是5G的通信不仅仅是人的通信,而且是物联网、工业自动化、无人驾驶等业务被引入,通信从人与人之间通信,开始转向人与物的通信,直至机器与机器之间的通信。
5G的三大场景显然对通信提出了更高的要求,不仅要解决一直需要解决的速度问题,把更高的速率提供给用户;而且对功耗、时延等提出了更高的要求,一些方面已经完全超出了我们对传统通信的理解,把更多的应用能力整合到5G中。这就对通信技术提出了更高要求。在这三大场景下,5G具有6大基本特点。
二、5G的六大基本特点
1.高速度
相对于4G,5G要解决的第一个问题就是高速度。网络速度提升,用户体验与感受才会有较大提高,网络才能面对VR/超高清业务时不受限制,对网络速度要求很高的业务才能被广泛推广和使用。因此,5G第一个特点就定义了速度的提升。
其实和每一代通信技术一样,确切说5G的速度到底是多少是很难的,一方面峰值速度和用户的实际体验速度不一样,不同的技术不同的时期速率也会不同。对于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s,当然这个速度是峰值速度,不是每一个用户的体验。随着新技术使用,这个速度还有提升的空间。
这样一个速度,意味着用户可以每秒钟下载一部高清电影,也可能支持VR视频。这样的高速度给未来对速度有很高要求的业务提供了机会和可能。
2.泛在网
随着业务的发展,网络业务需要无所不包,广泛存在。只有这样才能支持更加丰富的业务,才能在复杂的场景上使用。泛在网有两个层面的含义。一是广泛覆盖,一是纵深覆盖。
广泛是指我们社会生活的各个地方,需要广覆盖,以前高山峡谷就不一定需要网络覆盖,因为生活的人很少,但是如果能覆盖5G,可以大量部署传感器,进行环境、空气质量甚至地貌变化、地震的监测,这就非常有价值。5G可以为更多这类应用提供网络。
纵深是指我们生活中,虽然已经有网络部署,但是需要进入更高品质的深度覆盖。我们今天家中已经有了4G网络,但是家中的卫生间可能网络质量不是太好,地下停车库基本没信号,现在是可以接受的状态。5G的到来,可把以前网络品质不好的卫生间、地下停车库等都用很好的5G网络广泛覆盖。
一定程度上,泛在网比高速度还重要,只是建一个少数地方覆盖、速度很高的网络,并不能保证5G的服务与体验,而泛在网才是5G体验的一个根本保证。在3GPP的三大场景没有讲泛在网,但是泛在的要求是隐含在所有场景中的。
3.低功耗
5G要支持大规模物联网应用,就必须要有功耗的要求。这些年,可穿戴产品有一定发展,但是遇到很多瓶颈,最大的瓶颈是体验较差。以智能手表为例,每天充电,甚至不到一天就需要充电。所有物联网产品都需要通信与能源,虽然今天通信可以通过多种手段实现,但是能源的供应只能靠电池。通信过程若消耗大量的能量,就很难让物联网产品被用户广泛接受。
如果能把功耗降下来,让大部分物联网产品一周充一次电,甚或一个月充一次电,就能大大改善用户体验,促进物联网产品的快速普及。eMTC基于LTE协议演进而来,为了更加适合物与物之间的通信,也为了更低的成本,对LTE协议进行了裁剪和优化。eMTC基于蜂窝网络进行部署,其用户设备通过支持1.4MHz的射频和基带带宽,可以直接接入现有的LTE网络。eMTC支持上下行最大1Mbps的峰值速率。而NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180kHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。
NB-IoT其实基于GSM网络和UMTS网络就可以进行部署,它不需要和5G的核心技术那样需重新建设网络,但是,虽然它部署在GSM和UMTS的网络上,还是一个重新建设的网络,而它的能力是大大降低功耗,也是为了满足5G对于低功耗物联网应用场景的需要,和eMTC一样,是5G网络体系的一个组成部分。
4.低时延
5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。人与人之间进行信息交流,140毫秒的时延是可以接受的,但是如果这个时延用于无人驾驶、工业自动化就无法接受。5G对于时延的最低要求是1毫秒,甚至更低。这就对网络提出严酷的要求。而5G是这些新领域应用的必然要求。
无人驾驶汽车,需要中央控制中心和汽车进行互联,车与车之间也应进行互联,在高速度行动中,一个制动,需要瞬间把信息送到车上做出反应,100毫秒左右的时间,车就会冲出几十米,这就需要在最短的时延中,把信息送到车上,进行制动与车控反应。
无人驾驶飞机更是如此。如数百架无人驾驶编队飞行,极小的偏差就会导致碰撞和事故,这就需要在极小的时延中,把信息传递给飞行中的无人驾驶飞机。工业自动化过程中,一个机械臂的操作,如果要做到极精细化,保证工作的高品质与精准性,也是需要极小的时延,最及时地做出反应。这些特征,在传统的人与人通信,甚至人与机器通信时,要求都不那么高,因为人的反应是较慢的,也不需要机器那么高的效率与精细化。而无论是无人驾驶飞机、无人驾驶汽车还是工业自动化,都是高速度运行,还需要在高速中保证及时信息传递和及时反应,这就对时延提出了极高要求。
要满足低时延的要求,需要在5G网络建构中找到各种办法,减少时延。边缘计算这样的技术也会被采用到5G的网络架构中。
5.万物互联
传统通信中,终端是非常有限的,固定电话时代,电话是以人群为定义的。而手机时代,终端数量有了巨大爆发,手机是按个人应用来定义的。到了5G时代,终端不是按人来定义,因为每人可能拥有数个,每个家庭可能拥有数个终端。
2018年,中国移动终端用户已经达到14亿,这其中以手机为主。而通信业对5G的愿景是每一平方公里,可以支撑100万个移动终端。未来接入到网络中的终端,不仅是我们今天的手机,还会有更多千奇百怪的产品。可以说,我们生活中每一个产品都有可能通过5G接入网络。我们的眼镜、手机、衣服、腰带、鞋子都有可能接入网络,成为智能产品。家中的门窗、门锁、空气净化器、新风机、加湿器、空调、冰箱、洗衣机都可能进入智能时代,也通过5G接入网络,我们的家庭成为智慧家庭。
而社会生活中大量以前不可能联网的设备也会进行联网工作,更加智能。汽车、井盖、电线杆、垃圾桶这些公共设施,以前管理起来非常难,也很难做到智能化。而5G可以让这些设备都成为智能设备。
6.重构安全
安全问题似乎并不是3GPP讨论的基本问题,但是它也应该成为5G的一个基本特点。
传统的互联网要解决的是信息速度、无障碍的传输,自由、开放、共享是互联网的基本精神,但是在5G基础上建立的是智能互联网。智能互联网不仅是要实现信息传输,还要建立起一个社会和生活的新机制与新体系。智能互联网的基本精神是安全、管理、高效、方便。安全是5G之后的智能互联网第一位的要求。假设5G建设起来却无法重新构建安全体系,那么会产生巨大的破坏力。
如果我们的无人驾驶系统很容易攻破,就会像电影上展现的那样,道路上汽车被黑客控制,智能健康系统被攻破,大量用户的健康信息被泄露,智慧家庭被攻破,家中安全根本无保障。这种情况不应该出现,出了问题也不是修修补补可以解决的。
在5G的网络构建中,在底层就应该解决安全问题,从网络建设之初,就应该加入安全机制,信息应该加密,网络并不应该是开放的,对于特殊的服务需要建立起专门的安全机制。网络不是完全中立、公平的。举一个简单的例子:网络保证上,普通用户上网,可能只有一套系统保证其网络畅通,用户可能会面临拥堵。但是智能交通体系,需要多套系统保证其安全运行,保证其网络品质,在网络出现拥堵时,必须保证智能交通体系的网络畅通。而这个体系也不是一般终端可以接入实现管理与控制的。
三、5G的关键技术
5G作为新一代的移动通信技术,它的网络结构、网络能力和要求都与过去有很大不同,有大量技术被整合在其中。其核心技术简述如下:
1.基于OFDM优化的波形和多址接入
5G采用基于OFDM化的波形和多址接入技术,因为OFDM技术被当今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系统广泛采用,因其可扩展至大带宽应用,而具有高频谱效率和较低的数据复杂性,能够很好地满足 5G 要求。OFDM 技术家族可实现多种增强功能,例如通过加窗或滤波增强频率本地化、在不同用户与服务间提高多路传输效率,以及创建单载波OFDM波形,实现高能效上行链路传输。
2. 实现可扩展的OFDM间隔参数配置
通过OFDM子载波之间的15kHz间隔(固定的OFDM参数配置),LTE最高可支持20 MHz的载波带宽。为了支持更丰富的频谱类型/带(为了连接尽可能丰富的设备,5G将利用所有能利用的频谱,如毫米微波、非授权频段)和部署方式。5G NR将引入可扩展的OFDM间隔参数配置。这一点至关重要,因为当FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)为更大带宽扩展尺寸时,必须保证不会增加处理的复杂性。而为了支持多种部署模式的不同信道宽度, 5G NR必须适应同一部署下不同的参数配置,在统一的框架下提高多路传输效率。另外,5G NR也能跨参数实现载波聚合,比如聚合毫米波和6GHz以下频段的载波。
3.OFDM加窗提高多路传输效率
5G将被应用于大规模物联网,这意味着会有数十亿设备在相互连接,5G势必要提高多路传输的效率,以应对大规模物联网的挑战。为了相邻频带不相互干扰,频带内和频带外信号辐射必须尽可能小。OFDM能实现波形后处理(post-processing),如时域加窗或频域滤波,来提升频率局域化。
4.灵活的框架设计
设计5G NR的同时,采用灵活的5G网络架构,进一步提高5G服务多路传输的效率。这种灵活性既体现在频域,更体现在时域上,5G NR的框架能充分满足5G的不同服务和应用场景。这包括可扩展的时间间隔(STTI,Scalable Transmission Time Interval ),自包含集成子帧(Self-containedintegrated subframe)。
5.先进的新型无线技术
5G演进的同时,LTE本身也还在不断进化(比如最近实现的千兆级4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先进技术,如载波聚合、MIMO、非共享频谱等。这包括众多成熟的通信技术:
大规模MIMO:从2×2提高到了目前4×4 MIMO。更多的天线也意味着占用更多的空间,要在空间有限的设备中容纳进更多天线显然不现实,只能在基站端叠加更多MIMO。从目前的理论来看,5G NR 可以在基站端使用最多256根天线,而通过天线的二维排布,可以实现3D波束成型,从而提高信道容量和覆盖。
毫米波:全新5G技术正首次将频率大于24GHz以上频段(通常称为毫米波)应用于移动宽带通信。大量可用的高频段频谱可提供极致数据传输速度和容量,这将重塑移动体验。但毫米波的利用并非易事,使用毫米波频段传输更容易造成路径受阻与损耗(信号衍射能力有限)。通常情况下,毫米波频段传输的信号甚至无法穿透墙体,此外,它还面临着波形和能量消耗等问题。
频谱共享:用共享频谱和非授权频谱,可将5G扩展到多个维度,实现更大容量、使用更多频谱、支持新的部署场景。这不仅将使拥有授权频谱的移动运营商受益,而且会为没有授权频谱的厂商创造机会,如有线运营商、企业和物联网垂直行业,使他们能够充分利用5G NR技术。5G NR原生地支持所有频谱类型,并通过前向兼容灵活地利用全新的频谱共享模式。
先进的信道编码设计:目前LTE网络的编码还不足以应对未来的数据传输需求,因此迫切需要一种更高效的信道编码设计,以提高数据传输速率,并利用更大的编码信息块契合移动宽带流量配置,同时,还要继续提高现有信道编码技术(如LTE Turbo)的性能极限。 LDPC的传输效率远超LTE Turbo,且易平行化的解码设计,能以低复杂度和低时延,扩展达到更高的传输速率。
6.超密集异构网络
5G网络是一个超复杂的网络,在2G时代,几万个基站就可以做全国的网络覆盖,但是到了4G中国的网络超过500万个。而5G需要做到每平方公里支持100万个设备,这个网络必须非常密集,需要大量的小基站来进行支撑。同样一个网络中,不同的终端需要不同的速率、功耗,也会使用不同的频率,对于QoS的要求也不同。这样的情况下,网络很容易造成相互之间的干扰。5G网络需要采用一系列措施来保障系统性能:不同业务在网络中的实现、各种节点间的协调方案、网络的选择以及节能配置方法等。
在超密集网络中,密集地部署使得小区边界数量剧增,小区形状也不规则,用户可能会频繁复杂地切换。为了满足移动性需求,这就需要新的切换算法。
总之,一个复杂的、密集的、异构的、大容量的、多用户的网络,需要平衡、保持稳定、减少干扰,这需要不断完善算法来解决这些问题。
7.网络的自组织
自组织的网络是5G的重要技术,这就是网络部署阶段的自规划和自配置;网络维护阶段的自优化和自愈合。自配置即新增网络节点的配置可实现即插即用,具有低成本、安装简易等优点。自规划的目的是动态进行网络规划并执行,同时满足系统的容量扩展、业务监测或优化结果等方面的需求。自愈合指系统能自动检测问题、定位问题和排除故障,大大减少维护成本并避免对网络质量和用户体验的影响。
SON技术应用于移动通信网络时,其优势体现在网络效率和维护方面,同时减少了运营商的支出和运营成本投入。由于现有的 SON 技术都是从各自网络的角度出发,自部署、自配置、自优化和自愈合等操作具有独立性和封闭性,在多网络之间缺乏协作。
8.网络切片
就是把运营商的物理网络切分成多个虚拟网络,每个网络适应不同的服务需求,这可以通过时延、带宽、安全性、可靠性来划分不同的网络,以适应不同的场景。通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑网络,从而避免了为每一个服务建设一个专用的物理网络,这样可以大大节省部署的成本。
在同一个5G网络上,通过技术电信运营商会把网络切片为智能交通、无人机、智慧医疗、智能家居以及工业控制等多个不同的网络,将其开放给不同的运营者,这样一个切片的网络在带宽、可靠性能力上也有不同的保证,计费体系、管理体系也不同。在切片的网络中,各个业务提供商,不是如4G一样,都使用一样的网络、一样的服务。很多能力变得不可控。5G切片网络,可以向用户提供不一样的网络、不同的管理、不同的服务、不同的计费,让业务提供者更好地使用5G网络。
9.内容分发网络
在5G网络中,会存在大量复杂业务,尤其是一些音频、视频业务大量出现,某些业务会出现瞬时爆炸性的增长,这会影响用户的体验与感受。这就需要对网络进行改造,让网络适应内容爆发性增长的需要。
内容分发网络是在传统网络中添加新的层次,即智能虚拟网络。CDN 系统综合考虑各节点连接状态、负载情况以及用户距离等信息,通过将相关内容分发至靠近用户的CDN代理服务器上、实现用户就近获取所需的信息,使得网络拥塞状况得以缓解,缩短响应时间,提高响应速度。
源服务器只需要将内容发给各个代理服务器,便于用户从就近的带宽充足的代理服务器上获取内容,降低网络时延并提高用户体验。CDN技术的优势正是为用户快速地提供信息服务,同时有助于解决网络拥塞问题。CDN技术成为5G必备的关键技术之一。
10.设备到设备通信
这是一种基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术。设备到设备通信(D2D)会话的数据直接在终端之间进行传输,不需要通过基站转发,而相关的控制信令,如会话的建立、维持、无线资源分配以及计费、鉴权、识别、移动性管理等仍由蜂窝网络负责。蜂窝网络引入D2D通信,可以减轻基站负担,降低端到端的传输时延,提升频谱效率,降低终端发射功率。当无线通信基础设施损坏,或者在无线网络的覆盖盲区,终端可借助D2D实现端到端通信甚至接入蜂窝网络。在 5G 网络中,既可以在授权频段部署D2D通信,也可在非授权频段部署。
11.边缘计算
在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。5G要实现低时延,如果数据都是要到云端和服务器中进行计算机和存储,再把指令发给终端,就无法实现低时延。边缘计算是要在基站上即建立计算和存储能力,在最短时间完成计算,发出指令。
12.软件定义网络和网络虚拟化
SDN架构的核心特点是开放性、灵活性和可编程性。它主要分为三层:基础设施层位于网络最底层,包括大量基础网络设备,该层根据控制层下发的规则处理和转发数据;中间层为控制层,该层主要负责对数据转发面的资源进行编排,控制网络拓扑、收集全局状态信息等;最上层为应用层,该层包括大量的应用服务,通过开放的北向API对网络资源进行调用。NFV作为一种新型的网络架构与构建技术,其倡导的控制与数据分离、软件化、虚拟化思想,为突破现有网络的困境带来了希望。
5G是一个复杂的体系,在5G基础上建立的网络,不仅要提升网络速度,同时还提出了更多的要求。未来5G网络中的终端也不仅是手机,而是有汽车、无人驾驶飞机、家电、公共服务设备等多种设备。4G改变生活,5G改变社会。5G将会是社会进步、产业推动、经济发展、警务变革的重要推进器。