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5g網路安全實驗室

發布時間:2022-12-22 18:38:58

⑴ 5G寬頻網路哪家強

隨著科技發展,5G網路時代已經離我們越來越近了,8月份已經陸續上市了5G手機,那麼5G網路到底什麼時間開始投入運營呢?今天我們來看一下現在的5G時代,國內的聯通、移動、電信三大運營商哪家運營商更適合消費者的選擇?

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1.中國聯通

中國聯通憑借早期的發展基礎占據了先天性的優勢,中國聯通的發展也是非常穩的,中國聯通不僅在國內的口碑非常好,品質也是非常有保障的。目前中國聯通對於5G網路信號布局也要領先中國移動和電信,中國聯通的5G計劃在2016年已經完成了5G端網路架構關鍵技術布局,同時也完成了5G Open Lab建設,滿足5G業務演示和單點技術性能驗證,2017年完成5G無線、網路、傳輸及安全哥關鍵技術研究,基於5G Open Lab完成5G實驗室環境建設;2018年,完成5G關鍵技術實驗室驗證,同時也完成聯通5G建設方案;2019年完成5G外場組網驗證;2020年,實現聯通5G網路商用。

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中國聯通的發展計劃是非常清晰和顯著的,同時也更讓人們感受到了5G已經離我們很近了。

2.中國移動

除了中國聯通,中國移動網路發展速度也是非常快的,目前中國移動也現在開始研發測試5G網路,雖然沒有具體信息表明實驗結果,但是中國移動在國內市場佔有也是很有優勢的,今年2月中國移動宣布啟動中國移動5G聯合創新中心至今,合作夥伴已由最初的11家增至42家!目前聯合的實驗室也在緊張的實驗之中,預計2020年的5G網路也會正式投入運營。

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3.中國電信

相比中國聯通和中國移動,中國電信5G發展之路進度似乎慢了一些,中國電信規劃2018至2020年,開展4G引入5G的系統和組網能力驗證,制定企業技術規范,為引入5G技術組網提供技術指導,實現部分成熟5G技術的試商用部署。2020年至2025年,按照CTNet2025網路發展目標,持續開展5G網路後續技術的研究、試驗和預商用准進工作。

歸根結底,消費者還是看重關於5G信號問題,以及套餐政策做出適合自己的消費

⑵ 產品獨立安全測評是由哪個團隊負責的

中興通訊。
位於中國南京的實驗室,是中興通訊規模最大、功能最完善的網路安全實驗室,在這里,我們提供行業領先的4G5G全網路集成環境和評估基礎設施,以支持多種安全評估功能,包括源代碼審查、文檔審閱、滲透測試等,該實驗室可以獨立地對中興通訊全系列產品的安全性進行評估和驗證,覆蓋所有產品線和全代系列網路。
網路安全實驗室為提升ICT行業安全、應對網路安全威脅,中興通訊秉承開放透明的原則,在南京、布魯塞爾和羅馬建立了三個網路安全實驗室,網路安全實驗室能夠讓全球客戶、監管機構和其他利益相關方對中興通訊產品和服務進行獨立安全測評,是客戶評估和驗證中興通訊產品、服務、過程安全性的平台,同時也是中興通訊對外協作和交流的平台,網路安全實驗室作為中興通訊安全治理體系的一部分,致力於為我們的客戶提供安全的產品和服務。

⑶ 5G專網,剖析三大運營商的戰略布局

2021年7月24日,由江蘇省未來網路創新研究院主辦、SDNLAB承辦的2021中國5G網路創新論壇上,多位嘉賓提到5G專網的發展與應用。SDNLAB對此進行了整理,以饗讀者。

會上,中國電信研究院行業應用研究所趙婧博表示,隨著數字化轉型的深入,垂直行業面臨著IT架構變化、雲網融合、雲邊協同、OT/IT/CT融合等挑戰,傳統專網方式在覆蓋能力、傳輸能力、連接能力、可靠性、安全性、商業模式創新等方面無法很好滿足行業客戶的業務需求。


傳統專網模式下,企業從生產、管理、物流到辦公需要部署多張獨立專網,運營成本高,建設周期長,另外由於各種制式的網路來自不同供應商、不同時期,導致後台無法連通、頻段存在干擾。



5G專網高度契合數字化轉型需求,是OT+IT+CT的全面融合與提升,也將是5G垂直行業應用的第一爆點。


根據3GPP標準定義,5G專網分為獨立部署模式(SNPN)和公網集成模式(PNI-NPN),其中公網集成模式又根據與公網共享程度不同分為「與公網部分共享(共享RAN或共享RAN及核心網控制面)」與「與公網端到端共享」。


獨立部署模式是國家提供專用的5G頻段,用於行業用戶自建5G專網。公網集成模式是依靠運營商,利用邊緣計算、網路切片等技術為企業建設/租賃專網。


網路切片還是專用頻譜


分配到專用的5G頻譜資源,企業想要獨立建網還要擁有基站、核心網等整套網路資產,在建網過程中投資的成本很高,普通企業特別是小型企業無法承擔購買和部署全套5G網路的費用,另外後期還需要一些專業的運維人員來維護網路。


企業自建5G專網


但通過此方式建立的專網隔離好、時延低、安全性高,網路環境更加自主可控,可以不依賴於運營商提供自己所需的服務。


網路切片是利用虛擬化技術,將5G的核心網、無線網分割成多個部分,分別支撐不同業務,保證各個切片網路之間互相隔離,從而保證專網的時延和可靠性。


企業可以根據自身業務需求,向運營商定製網路切片服務,無需自建網路基礎設施,節省了建設網路的成本,後期運維成本也較低。同時可以定製不同的網路切片,在不同程度上共享專網,不需要分配單獨的頻譜資源。但利用切片技術其實是屬於虛擬專網,盡管在不通切片上,但物理網路、供電、傳輸系統等還是同一個,在安全性及隔離性上沒有自建專網高。



那麼5G專網究竟是分配專用頻譜還是採用切片技術好比較好?


自建專網對企業實力有著一定的硬性要求,且專用頻譜難以獲取。公安、軍隊等對安全性要求高的行業會選擇自建專網模式,而傳統的一些企業對這方面要求沒那麼嚴苛,會選擇利用切片技術的公網集成模式。


趙婧博表示,5G專網不光對於行業是一個機會,對於運營商來說同樣也是重要的轉型契機。針對不同行業的用戶,需要結合具體的業務場景和業務需求,打造滿足不同行業需求的5G專網,從而讓5G最大化的使能千行百業。


三大運營商的5G專網


三大運營商的5G專網業務根據不同客戶的需求,採取不同的服務模式。


中國移動5G專網包括優享模式、專享模式、尊享模式;中國電信推出5G專網致遠模式、比鄰模式、如翼模式;中國聯通推出5G虛擬專網、5G混合專網、5G獨立專網產品。



中國移動


中國移動通信研究院姜怡在會上介紹了中國移動基於「優享、專享、尊享」的5G專網產品體系。



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優享模式

通過QoS、網路切片技術等技術手段實現業務優先保障和業務隔離,滿足網路速率、時延、可靠性優先保障的需求,達到業務邏輯隔離、按需靈活配置的效果。該種模式面向大部分廣域業務和部分局域業務,如工業園區視頻監控、人員及物品跟蹤、數據採集類業務等。

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專享模式

在公共網路基礎上提供定製化無線網路(如無線網路增強覆蓋),通過邊緣計算技術,實現數據流量卸載、本地業務處理,滿足數據不出場、超低時延等業務需求,為客戶提供專屬網路服務。

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尊享模式

尊享服務模式通過基站、頻率、核心網設備的專建專享,進一步滿足超高安全性、超高隔離度、定製化網路的需求,達到專用5G網路、VIP駐場服務的效果,適用於局域場景,如礦區、井下等。


中國移動「果核」產品是基於一體化集成模式,按需集成UPF、5GC、邊緣計算、小型SPN、BBU、IMS等能力的5G專網定製化集成解決方案。



在中國移動對外公布的2021年上半年業績報告中顯示,中國移動上半年全網共簽約 900 個省級區域特色項目,拓展 452 個 5G 專網項目,合同金額超千萬,DICT 大單 122 筆,帶動DICT 增量收入超 60 億元,政企客戶數達到 1553 萬家。


中國移動與阿里巴巴合作建設了5G智慧園區專網,在杭州移動布設的5G網路基礎上,XG實驗室研發出一套全新的5G專網安全架構體系,大幅提高5G專網的安全性和易用性。


據阿里介紹,達摩院XG實驗室通過自研基於5G核心網的EAC(Enterprise Access Controller),創新實現5G鑒權信息與企業認證信息的打通,搭建起一個安全、智能、靈活擴展的5G企業專網。


中國移動還與南方電網展開了合作,針對深圳市南方電網業務中智能分布式配電自動化(智能分布式配網差動保護和配網自動化三遙)、電網應急通信保障及配網計量等4個業務特性,基於5G SA架構和切片技術提供系統性的5G指揮電網解決方案,該案例旨在 探索 面向垂直行業的5G創新業務及需求,驗證5G網路及業務的能力,並為5G商用奠定基礎。


中國電信


中國電信研究院陳運清表示,中國電信 5G 專網是「網定製、邊智能、雲協同、X 隨選」融合協同的綜合解決方案,「網是基礎、雲為核心、網隨雲動、雲網一體」,致力於「雲改數轉」服務產業數字化轉型。




中國電信推出三類模式:以「致遠、比鄰、如翼」三類服務模式為基礎服務不同行業客戶,實現「雲網一體、按需定製」。



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致遠模式

致遠模式是面向安全組網型政企客戶提供的定製網服務模式。該模式基於中國電信5G 2B專網資源,通過VPDN、QoS、靈活資源調度、DNN定製和切片等技術,為交通、物流、教育、農業、衛健、應急、政法、居民服務、住建、能源、工業等11個行業客戶提供端到端差異化保障的網路連接服務,同時可以直通天翼雲為客戶提供豐富的行業應用與服務。


典型案例:深圳智慧警務


中國電信聯合深圳公安率先 探索 5G專網技術和警務實戰系統的應用結合方案,可滿足新型警務設備(如無人巡邏車,警務AR,警用無人機)需要大范圍移動視頻回傳;滿足支持立體化、快速部署要求,支撐警務快速部署能力;滿足警務連接高可靠和安全隔離要求,提供專網隔離,組網安全對接,空口優先保障。

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比鄰模式

比鄰模式是面向時延敏感型企業客戶提供的定製專網服務模式。該模式基於5G 2B專網資源,通過多頻協同、載波聚合、超級上行、邊緣節點、QoS增強、無線資源預留、DNN、切片、邊緣節點等技術的靈活定製,為企業客戶提供一張帶寬增強、低時延、數據本地卸載的專有網路,配合MEC、天翼雲,最大化發揮邊緣計算、雲邊協同優勢,為企業客戶的數字化應用賦能。


典型案例:廣東美的智慧園區


美的向個性化生產、柔性化製造轉型方向明確,但當前業務面臨較多問題,中國電信攜手美的打造了基於5G+MEC支撐智慧工廠應用場景。


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如翼模式

如翼模式是面向安全敏感型企業客戶提供的定製專網服務模式。該模式基於中國電信5G 2B專網資源,充分利用超級上行、干擾規避、5G網路切片和邊緣計算等技術,按需定製專用基站、專用頻率和專用園區級UPF等專用網路設備,為客戶提供一張隔離的、端到端高性能的專用接入網路。同時可以按需定製MEC與行業應用,對專網提供專屬運維支撐服務。


典型案例:青島國網


中國電信聯合華為、青島國網首次依託邊緣計算及5G端到端切片實現毫秒級精準負荷控制裝置負荷量上送及整組傳動測試試驗,測試結果顯示5G通道時延滿足毫秒級需求。隨著測試的成功落地,國網全國范圍內首套5G公網專用模式下的毫秒級精準負荷控制裝置在青島供電公司投入試運行。


中國聯通


中國聯通研究院黃蓉介紹道,中國聯通的5G專網分為虛擬專網、混合專網、獨立專網三種部署方式。

5G虛擬專網

基於中國聯通 5G 公眾網路資源,利用端到端 QoS 或切片技術,為客戶提供一張時延和帶寬有保障的、與中國聯通公眾網路普通用戶數據隔離的虛擬專有網路。適用於廣域專網業務,包括智慧城市、智慧景區、新媒體、高端小區及辦公、智能交通(包含自動駕駛)等場景。

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5G混合專網

以5G數據分流技術為基礎,通過無線和控制網元的靈活定製,為行業用戶構建一張增強帶寬、低時延、數據不出園的基礎連接網路。核心網用戶面網元UPF為行業用戶私有化部署,無線基站、核心網控制面網元根據客戶需求靈活部署,為用戶提供部分物理獨享的5G專用網路。適用於局域開放園區,包括交通物流/港口碼頭、高端景區、城市安防、工業製造等。

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5G獨立專網

採用專有無線設備和核心網一體化設備,為行業用戶端到端構建一張與公網數據完全隔離的獨立專網,包括gNB、AMF、SMF、UPF、MEC等5G系統的所有網元功能。適用於局域封閉區域,包括礦井、油田、核電、高精製造、監獄、軍隊等。


在山西霍州龐龐塔煤礦800米的井下,中國聯通搭建了全國第一張井下5G專網,解決了煤礦行業安全生產的問題。


中國聯通與湛江鋼鐵案也展開了合作,業務首先通過基站專用無線通道到達企業的5G核心網,然後路由到了自己的業務伺服器,從而實現了企業業務和公網業務的隔離。


湛江鋼鐵通過投建5G核心網打造了智能化鋼鐵工廠技術平台,目前已實現了煉鋼廠風機在線檢測與診斷、焦爐四大車、硅鋼移動操控、機器人遠程操控、智能頭盔遠程指導等應用場景的落地。


到這里,相信大家對於5G專網架構有了一定的了解,其實三大運營商5G專網的架構基本一致,都可以靈活滿足行業客戶的差異化訴求。


挑 戰


5G專網市場空間巨大,部署的案例數量也在不斷增加,同時也面臨著一些挑戰。


1.企業能否自建5G專網,最重要的還是頻譜的獲取,頻譜資源有限,並非隨需隨得。在大多數國家,頻譜被視為一種自然資源,其使用受到國家主管部門的控制,國家主管部門根據國家的需求分配資源。GSMA建議監管機構應避免在關鍵的頻段中為垂直市場留出頻譜,其認為這種做法將阻礙5G最大使用效率的全面釋放,並浪費頻譜資源。


2.市場上行業項目需求差異性較大,產品標准化不足,針對具體項目,運營商難以快速構建解決方案並快速開通。


3. 趙婧博表示5G專網的ToB能力尚不完備,短板需要逐步補齊:5G網路差異化能力不完備;行業和場景化解決方案未產品化;定製化化規建維優營需完善;商業模式需創新。


雖有挑戰,但總體來說5G專網發展前景巨大,GrandView Research預計全球5G專網市場規模在2020年至2027年期間的復合年增長率(CAGR)為37.8%,到2027年達到71億美元。


市場競爭也十分激烈,除了運營商,雲服務商、設備提供商、系統集成商等都有意搶佔5G專網市場。相信隨著技術的升級,未來5G專網將會在各行業呈現蓬勃發展態勢。

文章轉發自SDNLAB

⑷ 5G網路,能有多快

從上面的數據可以看到

從2G過度到3G,通訊速率大約增長了30倍;

從3G過度到4G,通訊速率大約增長了17倍;

從4G過度到5G,通訊速率大約增長256倍!

初步得出結論,5G平均下載速度在700Mbps左右,

將近是4G的十倍!這個速度還是非常驚人的!

意味著一秒鍾可以下載完一部電影。

對於小文件,如音樂的下載,

你只能看到「未下載」和「已完成」兩個畫面。

不需要再考慮資源載入問題,短視頻,自媒體笑開花

做自動駕駛的,車聯網的,不再擔心網速延遲

手機熱點連接伺服器的時候速度更快了

物聯網系統會不會越來越普及

互聯網行業會不會隨著5G的到來百花齊放

5G = 速度快,還有呢?

「5G醫院」上海移動與上海第一人民醫院合作,打造首個5G智慧醫院聯合創新中心;

與市第十醫院合作,揭牌成立首個5G超聲聯合實驗室......

「5G學校」5G+MR科創教育實驗室已在上海徐匯中學投入使用。

在上海工程技術大學,實現校園、辦公區、科研區的5G信號覆蓋,

且5G+人工智慧用聯合創新實驗室投入使用。

「5G火車站」採用5G室內數字系統建設的全球首個5G火車站在上海虹橋火車站啟動建設。

「5G銀行」上海現已推出了5G+智慧銀行網點,

廳內人臉識別、無線權益、4K高清視頻理財顧問,讓客戶服務走入「未來化」

5G將掀起一場數據工業革命

其意義在於與工業設施、醫療儀器、交通工具等深度融合。

移動網路把世界翻譯成數字和信息化的信息潮流

從人人互聯到萬物互聯

從生活到生產

從物理世界到數字世界

4G來臨的時候,大家一邊抱怨流量更貴了,

一邊想著網速更快了,可以看超清視頻,

但沒人預料到短視頻的井噴式爆發,全民直播的盛況。

大家知道4G有利於普及移動支付

但當時的理想方式就是手機綁定信用卡加上NFC

沒人想到網路加上二維碼這樣簡單粗暴的方式

直接「幹掉」了現金,又帶起電商、外賣、打車平台的瘋漲......

4G改變生活,5G改變社會

5G時代隨著物聯網、車聯網、工業互聯網等應用的實現,

對於工業、物流、能行源等業,都意味著會有前所未有的新改變。

那麼5G跟程序員有關系嗎?當然有!

工業互聯網領域目前大量的科技公司在致力於工業互聯網領域的研發

涉及到的技術包括工業物聯網、大數據、雲計算、邊緣計算、人工智慧等

掌握這些技術在5G時代也會有一定的發展優勢。

可穿戴領域可穿戴設備的開發涉及到

嵌入式開發技術、網路通信技術、數據分析技術、網路安全技術等

掌握這些技術的程序員們將會獲得更多的發展機會。

車聯網和農業物聯網領域這兩個領域的應用場景與5G通信的匹配程度是非常高的

在產出新的價值領域,機會也就隨之而來

移動互聯網會迎來新的發展機會,應用場景上的新拓展;大數據和人工智慧的應用會加速落地。

雖然5G商業牌照已發放,但是5G的很多應用依然處在探索中。

相信在5G通信的推動下,互聯網領域必然出現大量的創新產品。

程序員們也將迎來更多的機遇和挑戰。

⑸ 再談5G網路安全


何為5G?



與針對大眾消費的前幾代移動網路(語音通信服務,移動互聯網訪問)不同,5G標准主要是為企業和公共部門的利益而創建的,5G的三大場景包括:




5G網路安全威脅



讓我們回顧一下5G網路的主要架構特徵以及相關的安全挑戰。


1)無線接入網(RAN)建立在新的5G NR標準的基礎上,主要特徵是高帶寬、低延遲和大規模連接。


可能存在的風險:大量的連接和高帶寬增加了攻擊面。物聯網設備比較容易受到黑客攻擊。


2)骨幹架構(5G核心網)往往基於雲技術和網路功能虛擬化(NFV,SDN),可創建多個獨立的網段並支持具有不同特徵的服務,同時還允許提供商將網路基礎設施作為服務提供給組織。


可能存在的風險:由於使用規模的擴大,可能會導致故障增多或濫用的情況增加。


3)5G的發展還推動了多接入邊緣計算(MEC)的使用。尤其是運行在服務提供商網路上的企業應用程序:智能服務、金融服務、多媒體等。需要指出的是,在這種情況下,5G提供商的網路已經集成到了企業基礎設施中。


可能存在的風險:MEC設備往往在組織受保護的范圍之外,可能會給黑客提供入侵公司網路的機會。


4)集中式運維基礎設施同時支持多個業務領域,使其變得更加復雜。


可能存在的風險:資源濫用/O&M配置錯誤,從而帶來嚴重的後果。




保護方法



1.標准級別的保護



2.解決方案、設備和網路基礎設施級別的保護



3.網路管理級別的保護



5G網路的安全性不僅限於技術保護措施,還應該包含相互信任的各方的共同努力,包括標准開發人員、監管機構、供應商和服務提供商。一項新的移動網路安全計劃正在引入中。


NESAS/SCAS是由GSMA與3GPP兩大重量級行業組織合作,召集全球主要運營商、供應商、行業夥伴和監管機構一起制定的網路安全測試規范和評估機制,由經過認證的權威第三方機構進行審計及測試。NESAS/SCAS為移動通信行業量身定製,提供威脅分析、重要資產定義、安全保障方法和通用要求。統一安全審計方法,避免不同市場中的碎片化和相互沖突的安全保障要求,提高認證效率。同時,以更開放的態度考慮和採納來自各利益相關方的反饋。


5G的安全問題是客觀存在的,但並非不能解決,並且,隨著技術的不斷發展,保護措施也在不斷演進。面對5G安全問題,我們要做的不是各自為戰,協同作戰才是最明智的選擇。


原文:《And Again, About 5G Network Security》

⑹ 5g安全知識庫是由誰主導的

5g安全知識庫是由中國信息通信研究院主導的。2021年12月6日,在IMT-2020(5G)大會「5G應用安全高峰論壇」上,IMT-2020(5G)推進組與中國信息通信研究院聯合發布了《5G安全知識庫》,《5G安全知識庫》是由中國信息通信研究院主導,中國移動、中國電信、中國聯通、華為、中興等單位共同編制的。

⑺ 關於 5G,我們從一個公式談起

網路優化系列專題,面對復雜多變的移動網路,我們需要掌握哪些 網路基礎知識 ,以及該如何做好 網路優化 這項工作。

《 關於 5G,你應該知道的發展史 》
《 HTTP 發展的前世今生 》
《 網路安全 — HTTPS 》
《 關於網路優化,你需要了解什麼? 》
《 HTTP 的第一次變革 — HTTP/2 》
《展望更好 — HTTP/3》

5G 距離我們的生活越來越近了,2019 年 3 月 31 日,首個 5G 網路行政區域在上海建成並開始試用。今天我們先來聊一聊有關 5G 的故事。

5G 歸根結底屬於一種通信方式。自從人類存在開始,通信就已經存在,通信的目的一直沒有發生變化,變化的只是通信的方式。

今天的故事,我們要從一個簡單的公式談起,說它「簡單」,是因為它只有 3 個字母;說它強大,是因為這個公式蘊含了博大精深的通信技術奧秘,它就是:

例如在室溫下,聲波在空氣中的傳播速度約為 340m/s;光在真空中的理論值約等於 30 萬公里每秒;電磁波在真空中的傳播速度等於光速。

波長是波的一個重要特徵指標,是波的性質的量度。例如,聲波可以從它的頻率來量度,人耳聽到的聲波從 20Hz ~ 20kHz,相應的波長從 17m ~ 17mm 不等;人眼的可見光從深紅色的 760nm ~ 紫色的 390nm 波長。

人類通信從遠古時代就已經開始,人與人間的語言,肢體交流就是最早出現的通信。在中國古代,人們就學會利用飛鴿傳書,烽火傳信和旗語等通信方式,到了近現代,人們開始利用電磁波進行通信。

從 1835 年莫爾斯發明電報機;到 1876 年貝爾發明電話機,從此電磁波不僅可以傳輸文字還可以傳輸語音,大大加快了通信發展的進程。再到 1895 年,馬可尼和波波夫發明無線電設備,從而開創了無線電通信發展的道路。

如今,電磁波的應用在人們生活的方方面面:打電話用的手機的無線信號是電磁波,物體的光也是電磁波,到醫院去做透視 X 光也是電磁波。

對於通信雙方,無論什麼黑科技都需要通過介質進行傳輸,而介質歸根結底就只有兩種: 有線介質 無線介質 。例如有線介質包括銅和光纖,而空氣則屬於無線通信介質。

對於使用有線傳輸數據,其速率可以達到很高的數值。以光纖為例,在實驗室中,單條光纖最大速度已經達到了 26Tbps..,是傳統雙絞線的近 3 萬倍。

然而目前主流的移動通信標準是 4G LTE ,其理論傳輸速率僅有 150Mbps(這里不包括載波聚合等技術),和有線通信是完全沒法比的。故通信的真正挑戰在於無線通信,也就是 通過空氣傳播才是移動通信的瓶頸所在

所以,5G 如果要實現高帶寬的通信過程,重點是要突破無線通信的瓶頸。 我們知道無線通信就是利用電磁波進行通信,不同頻率的電磁波具有不同的功能特性。

例如, X 射線 具有很高的穿透本領,能透過許多對可見光不透明的物質;而 γ 射線 有更強的穿透力,工業中可用來探傷或流水線的自動控制;γ 射線對細胞有殺傷力,醫療上用來治療腫瘤。

電磁波的頻率資源是有限的,為了避免沖突和干擾,通信領域對頻率進行頻段的劃分。

一直以來,我們主要是以中頻 ~ 超高頻進行手機通信。例如早期的 CDMA800,GSM900 指的是工作頻率在 800MHz 的 CDMA 和 900MHz 的 GSM 。目前主流的 4G LTE 屬於特高頻和超高頻。我們國家主要使用的超高頻段劃分如下:

在移動通信技術領域,隨著 1G、2G、3G、4G 的發展,使用的頻率越來越高,這是為什麼呢?

頻率越高,能使用的頻率資源越豐富;頻率資源越豐富,能實現的傳輸速率就越高。我們可以把頻率資源比作高鐵車廂,頻率越高表示車廂越多,相同時間內通過的車廂越多,通信的帶寬就越高。但是頻率越高,波長越短,越趨近於直線傳播,繞射能力越差;頻率越高,在傳播介質中的衰減也越大

那麼,5G 使用的頻率具體是多少呢?如下圖所示:

5G 的頻率范圍分為兩種:一種是 6GHz 以下,這個和目前的 4G 沒有太大差距;還有一種是 24GHz 以上。目前,國際上主要使用 28GHz 進行試驗,這個頻段也有可能成為 5G 最先商用的頻段。

如果按照 28GHz 來計算,根據波速公式計算得到:

這就是 5G 的第一個技術特點 — 毫米波 。通過上面的介紹,頻率越高,頻率資源越豐富,那為什麼一開始我們不選用高頻率通信呢?

根據波速公式,我們知道: 電磁波的特點是頻率越高,波長則越短,就越趨近於直線傳播,這也意味著其衍生能力(指脈沖波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現象)就越差

例如 激光 ,激光的波長僅有 635nm (納米波)左右。發射出的光是一條直線,遇到遮擋物就被攔截,無法穿透。下圖顯示了可見光光譜的顏色和用納米表示的光波長:

5G 採用極高頻段使傳輸速率大幅度提高,但是問題也非常明顯, 頻率越高,其覆蓋面積相對就會越小,覆蓋同一塊兒區域需要的基站數量就越多 。對於運行商而言,意味著投入成本就會越高。

如上圖,為了達到相同的信號覆蓋率, 5G 基站的部署量要遠多於 4G。

那麼如果想用 5G,難道城市裡要建滿基站?針對這個問題,5G 技術當然是有解決方案 — 將基站體積減小,以前是一個超大的宏基站可以覆蓋很大一片區域,現在建設成微基站。

5G 的第二個技術特點 — 微基站 。到處安裝隨處可見,而且微基站能夠完美融入到城市景觀,不會使城市環境受到影響。

對於使用 5G 上網,微基站能夠讓設備上網更加穩定。這就好比冬天的取暖爐,一個大功率的取暖器,和幾個小功率的取暖器帶給人們的熱輻射體驗效果:

而採用微基站,數量多,覆蓋就越好,上網信號更穩定。

基站發射信號,很像燈泡發光。光線是向四周發射的,會照亮整個房間。信號發射也類似,對於信號如果只是想覆蓋某個方位,那麼大部分信號都浪費了。那能不能把發散的光束收集起來,將它發送給特定的需求的方位呢?

這個就是 5G 的第三個特點 — 波束賦形 。波束賦形又叫波束成型、是一種使用感測器陣列定向發送和接受信號的信號處理技術。

波束賦形能使電磁波指向它所提供服務的設備,而且能夠根據設備的移動而轉變方向。這樣每束光都能照亮一個人,大家不用搶位置,更不用擔心信號干擾問題。

如今的手機通信,數據包要通過基站進行傳播,不僅延時高,效率還低。而 5G 時代,手機之間直接傳遞數據,只需要「知會」基站一下就可以了,這樣使傳輸效率大大提高。

這就是 5G 的第四個特點 — D2D (設備到設備),也就是兩個設備之間不需要經過基站可以直接數據傳遞。

其實生活中對於絕大多數人都不 care 5G 到底是個什麼東西,更不要說這樣的科技或那樣的瓶頸,你只需要告訴我 5G 到底有多快?相比較現在會有哪些更好的體驗?

5G 網路的理論峰值速率可以達到 10Gb/s,最低速率至少為 100Mb/s,峰值和最低值差了 100 倍,這到底是怎麼回事呢?

前面我們有說過,按照國際標准,5G 的網路有兩個頻率范圍: 450MHz ~ 6000MHz,24250MHz ~ 52600MHz 。低頻信號雖然帶寬小,但穿透力強,在 5G 基站覆蓋不理想的區域也能保證用戶的正常上網。

實際上即使速率只有 100Mb/s,也完全能滿足日常生活的基本需求,也就是說,5G 雖然很難達到理論峰值,但日常生活中的需求是基本能滿足的。

在未來,手機和電腦的應用水平不再受限於設備本身性能,而是可以借力雲計算的強大處理能力。

在智能家居領域,隨著智能化電器的不斷普及,包括智能手機在內的產品物聯網體驗得以提升,加速智慧城市的建設,將普通生活環境變成一個智能社會生活。

5G 將無人駕駛汽車能夠使用基於雲的人工智慧和數據,並與路上其他汽車和路燈等交通基礎設施近乎實時地「溝通」。這將改善交通擁堵,帶來更安全、高效和輕松的駕駛體驗。

隨著 5G 建設的推進,它能夠連接數以億計的物聯網設備,讓智慧城市成為現實,這將帶來環境(能效、空氣質量、清潔水)和社會效益(應急響應的無人機、城市結構的安全性)。

中國正在規劃超過 285 個智慧城市項目,以改善和提高市民的生活質量。

...

2019 年 6 月 6 日工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通和中國廣電發放 5G 商用牌照。5G 將會把生活帶到一個更為廣闊的世界,但是 5G 要想更好地服務於用戶、行業,則需要全領域的合力。

通過今天的介紹,相信大家對 5G 和它背後的原理有了新的認識,而這一切不都是基於文章開頭的物理學公式嗎 — C = λv

其實 5G 並不是什麼遙不可及的創新革命性技術,它更多是對現有通信技術的演進。這里引用一句話:

從「大哥大」時代的外置式手機天線到現在內置天線,手機天線的進化史恰恰也反映了移動通信的進化歷程,而這兩者的關系源自於天線與波長的關系。

天線的長短和波長成正比,所以和頻率成反比,頻率越高,波長越短,天線也就可以做得越短。實踐證明,當天線的長度為無線電信號波長的 1/4 時,天線的發射和接受轉換效率最高。

其他系列專題

⑻ 豫見517 | 雲邊智聯,乘風破浪!5G+邊緣計算技術與產業會議圓滿召開

如果說2019年是邊緣計算的「爆炸性增長」年,2020年是邊緣計算的「突破年」,那麼2021年邊緣計算將迎來發展的拐點。隨著5G發展的升溫,邊緣計算作為核心技術也站上了風口……

2021年5月17日,2021世界電信和信息 社會 日大會系列會議——5G+邊緣計算與產業會議在河南鄭州國際會展中心隆重召開。來自工信部、運營商以及邊緣計算產業鏈上下游企業的十多位嘉賓齊聚一堂,圍繞 「雲邊智聯,釋放產業新動能」 共話邊緣計算產業未來新發展。

落地開花

產業成熟仍任重道遠

隨著應用場景走向碎片化和多元化以及網路數據的海量爆發式增長,網路邊緣的負荷逐漸加大。邊緣計算作為一種分布式計算能力,將數據處理、應用運行等由網路中心下放到邊緣節點上,可以大幅減少業務傳遞層級,降低核心網和傳輸網負擔,減少對帶寬資源的佔用,使得邊緣數據更安全。優勢突出的邊緣計算,備受產業各方推崇。

工信部信息通信發展司網路發展處二級調研員梅傑在致辭中指出,目前全球產業界正在積極推進邊緣計算標准技術應用的發展,我國也非常重視邊緣計算相關工作,特別是多接入邊緣計算(MEC)技術與產業的發展。依託中國通信標准化協會先後發起了多項邊緣計算相關標准研究工作。在產業化部署方面,國內三大電信運營商先後開展了邊緣計算技術研究和應用的 探索 ,組織上下游企業發力邊緣計算市場,助力移動邊緣計算應用落地開花。

「MEC既提升了用戶的業務體驗,也減少了對骨幹傳輸網以及上層核心網的資源佔用,因此MEC邊緣雲作為5G網路的一項關鍵技術,是承載行業數字化應用的平台,是貼近應用的網路能力開放入口,在工業互聯網、自動駕駛、泛在低空、物聯網等領域呈現出旺盛的市場需求。」河南聯通副總經理王宜科在致辭中表示,

從技術角度看,中國信息通信研究院技術與標准研究所副所長曹薊光認為,邊緣計算關鍵技術逐漸成熟,呈現三大趨勢:一是充分利用邊緣側資源異構、實時響應等特點,邊緣智能、算力網路等邊緣原生技術不斷涌現,加速應用開發創新;二是雲原生技術不斷輕量化並持續下沉,為邊緣側提供與雲上一致的功能和體驗,推動邊雲協同;三是邊緣計算與區塊鏈等融合技術不斷涌現,為業務需求和計算資源之間提供敏捷的可信安全鏈接。

作為一項新興技術,當前邊緣計算的產業化道路也不可避免面臨一些挑戰。對此,梅傑對於邊緣計算未來發展提出三點發展建議,一是加速技術和產品研發的進度,二是加大應用示範推進力度,三是推進建立完善的標准體系,促進行業技術與標準的融合發展。

雲網智聯

邊緣計算迎來發展拐點

在邊緣計算產業鏈上,三大運營商既是技術創新者和標准制定者,又是應用落地者和產業推進者。三大運營商結合自身特點,以雲網融合、雲邊協同為依託,在邊緣計算方面做得有聲有色。

中國移動研究院網路與IT技術研究所副所長劉景磊提到,目前行業對網路切片、邊緣計算需求強烈。中國移動發揮網路優勢,以網帶邊,充分發揮運營商網路固有優勢以專網切入,帶動邊緣雲發展。目前,中國移動已經推出了100+龍頭示範項目、網路切片50餘個。邊緣計算涉及69個客戶,49個已完成邊緣計算部署。

中國聯通集團邊緣計算高級總監陳丹介紹,目前聯通MEC平台擁有五大優勢:一是全國一體化的運營體系;二是跨域互聯,業務復制;三是雲邊協同和邊邊協同;四是為2B客戶提供靈活的自服務能力;五是安全可信防護機制。目前,中國聯通首批建設了6個MCE的創新孵化基地,分別面向不同的領域:在北京是新媒體,在天津是交通,在福建是教育,在山西是能源,在重慶和廣東都面向工業,以統一規劃、標准、渠道支撐應用入駐,打造全生命周期閉環機制。

作為東道主,王宜科介紹了河南聯通在邊緣計算方面的推進成果。他表示,河南聯通持續推動河南省5G產業發展三年行動計劃及5G網路建設和產業發展戰略協議落地,堅定落實電信聯通共建共享,已在河南省18個地市級本地核心DC設置29套MEC布局類節點,持續提升中原數據基地承載能力。「5G與MEC邊緣雲的結合,倒逼了雲計算算力的進一步提升與5G網路建設部署的不斷加強。」

「中國電信建立5G產業創新聯盟以「1+1+1」模式對產業生態賦能,以聯盟為中心,廣泛引入生態合作夥伴;以開放實驗室為平台,面向合作夥伴打造端到端的服務能力,通過聯合創新中心,與客戶聯合研發,合作共贏。」中國電信研究院未來網路研究中心主任雷波在演講中特別提到。據悉,5G開放實驗室依照《中國電信5G定製網產品手冊(2020年)》,聯合省公司、業界主流廠商、研究院自主研發團隊,搭建了「致遠」「比鄰」「如翼」三種模式的雲、網、邊、端一體化解決方案驗證測試環境,面向客戶開放並可靈活調整。

作為中國電信的子公司,天翼智聯在5G+邊緣計算賦能智慧物流方面取得了實質性進展。天翼智聯 科技 有限責任公司全國銷售總監李志夫以綜合性物流園區5G+邊緣計算綜合應用為例介紹了5G+邊緣及思源的最新應用,包括5G視頻安防、5G門禁、5G煙感以及5G無人機等,且園區平台都可以嫁接到邊緣雲上。

賦能千行百業

5G+邊緣計算產業乘風會有時

5G融入千行百業,為邊緣計算創新發展提供了肥沃的土壤。此外,5G網路對雲計算等技術的引入,改變了傳統的CT網路架構,也為雲邊協同、雲網融合等提供了可能,從而促進邊緣計算的發展。在本次會議上,邊緣計算產業鏈相關企業就此分享觀點,交流經驗。

英特爾中國運營商事業部技術總監侯志強介紹,目前邊緣計算首先是要做跨域解決方案的融合,其次是需要有效的控製成本,構建一個靈活的雲平台,打造面向不同行業和不同場景的能力。同時也需要推出能夠快速完成在邊緣側面向行業的解決方案,如標准硬體的平台,軟體參考設計和開源軟體參考設施用雲的方式進行構建等。

新華三集團運營商事業部技術總監陳峰表示,目前邊緣計算主要會存在四個方面挑戰:一是缺乏高效管理,二是不易節約成本,三是安全需求難以保障,四是設備、環境復雜。以上這些因素既是重要挑戰也是未來邊緣計算能夠助力5G網路取得商業成功的關鍵。

不僅僅在技術領域,在 娛樂 方面,九州雲邊緣計算技術高級總監許斐也提出了獨到見解。他認為,雲 游戲 是下個時代的 游戲 方式,也是最後一個被視頻流升級改造的C端業務,5G和雲 游戲 相輔相成,雲 游戲 將是5G在C端的第一個爆發點和殺手級應用,同時也只有5G+邊緣計算才能真正讓雲 游戲 變為現實。

作為中國最早一批早從事「開放雲邊基礎架構技術開發和服務」的專業公司,九州雲伴隨著中國的5G建設積極布局5G邊緣計算市場。在雲 游戲 領域,九州雲已經和運營商體系內測過雲 游戲 的架構,不僅支持自己和運營商做這樣的雲 游戲 ,也支持和其他的一些雲 游戲 平台一起做這樣的接入。未來,九州雲希望始於 游戲 ,將九州雲MEC雲 游戲 框架,賦能下個世代的互動體驗,豐富渲染雲 游戲 +直播、雲 游戲 +互動視頻、雲 游戲 +VR、雲 游戲 +廣告、雲 游戲 +社交等不同場景。

騰訊雲邊緣計算副總監唐雲兵認為,邊緣計算是在設備和中心雲之間融合網路、計算、存儲、應用等核心能力的一整套平台服務。價值出發點是低時延、高帶寬、安全隱私、自治能力,這也是騰訊雲目前做邊緣計算產品一直貫徹和關注的價值點。

此次大會上,我們看到了邊緣計算產業的最新發展成果,聽到了業界專家對未來產業的建議和暢想。眾人劃槳開大船,邊緣計算的發展離不開產業夥伴的共同努力,也離不開技術的更迭演變,相信不久之時,邊緣計算產業將會更上一層樓。

⑼ 毫米波勢不可擋!5G重要演進方向,千億商用市場空間巨大

據報道,一直在5G領域耕耘不輟的高通公司,近日正式宣布完成了全球首個支持200MHz載波帶寬的5G毫米波數據連接。這被業內人士稱為5G發展史上的重要里程碑事件。

在200MHz的5G毫米波基準確定不到一年,高通在驍龍X655G數據機及射頻系統助力下完成了這一難度系數頗高的數據連接,將進一步支持和推動毫米波在中國以及全世界的部署擴展。#5G#

毫米波(mmWave)嚴格意義上是指波長在1到10毫米之間、頻率范圍是30GHz-300GHz的電磁波。

毫米波射頻晶元廣泛應用於通信、雷達、成像、衛星等專業領域。行業下游需求受益於相控陣雷達、航天衛星產業快速發展,並在民用領域應用廣泛,能應用於5G、衛星、車載、成像等領域,成長空間廣闊。

隨著日趨增長的數據流量需求,毫米波憑借獨特優勢,可大幅擴展5G的服務能力區間,打開固定無線接入、高業務密度的室內外空開闊空間、企業專網等新興市場。

毫米波擁有更為豐富的頻譜資源,這對進一步提升5G連接速度,充分釋放5G應用的潛能至關重要。所以產業界早已明確了毫米波將是未來5G的演進方向。

5G毫米波的技術潛力為促進工業4.0發展提供了支持,毫米波在遠程式控制制、工業機器人、遠程監控及質量控制、自助工廠運輸4個方面具有潛在應用,這些潛在應用將通過大量互聯設備傳輸大量數據,龐大的數據量、以及支持AR、VR應用和高速成像的數據量,需要可靠、高容量、低時延的毫米波頻譜連接。

我國國內各大運營商、各主流設備廠商和終端廠商在毫米波單載波帶寬應用標准上已達成一致:毫米波基站、終端必選支持200MHz載波帶寬,鼓勵基站加快研發400MHz載波帶寬。

包括中國在內,目前全球已有45個國家及地區的180家運營商正在投資200MHz5G毫米波,全球5G毫米波部署已勢不可擋。

2020年3月,工信部在《關於推動5G加快發展的通知》中指出,要適時發布部分5G毫米波頻段頻率使用規劃,組織開展毫米波設備和性能測試,為5G毫米波技術商用做好准備。

中國作為5G的先行者,已開展5G毫米波相關試驗與部署,在2020—2021年開展典型場景應用驗證,未來將打開毫米波千億商用市場。

根據GSMA預測,到2034年,在中國使用毫米波頻段所帶來的經濟受益將產生約1040億美元的效應,占亞太地區毫米波頻段預估貢獻值(預計將達2120億美元)的49%。

按垂直行業分布,在製造業和水電等公用事業將成為最大市場,佔比達到62%。金融和專業服務、信息通信和貿易、農業和礦業、公共服務佔比分別為12%、10%、9%、8%。

毫米波通信在5G領域的應用受到政策、技術、產業環境的共同推動,未來有望迎來快速滲透,拉動毫米波晶元的應用需求。

多家國內企業已經在5G毫米波產業鏈上深入布局,「國產化」成為未來趨勢。2020年,南京網路通訊與安全紫金山實驗室已研製出CMOS毫米波全集成4通道相控陣晶元,並完成了晶元封裝和測試,每通道成本由1000元降至20元,打破了美國在毫米波5G技術上的壟斷。

國內企業5G毫米波產業鏈研發進度情況:

隨著毫米波產業日趨完善,基站側、終端側、晶元側等各運營商及設備廠商積極布局,有望助力5G發展及應用普及。

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