无线传感器网络与5g

⑴ 4G与5G网络的区别和相似之处

一、帧结构比较

1.4G和5G相同之处

帧和子帧长度均为：10ms和1ms。

最小调度单位资源：RB

2.4G和5G不同之处

1)；子载波宽度

4G：固定为15kHz。

5G：多种选择，15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz，且一个5G帧中可以同时传输多种子载波带宽。

2)； 最小调度单位时间

4G：TTI， 1毫秒；

5G：slot ，1/32毫秒~1毫秒，取决于子载波带宽。

此外5G新增mini-slot，最少只占用2个符号。

3)；每子帧时隙数（符号数）

4G：每子帧2个时隙，普通CP，每时隙7个符号。

5G：取决于子载波带宽，每子帧1-32个时隙，普通CP每时隙14个符号。

4G的调度单位是子帧（普通CP含14个符号）；5G调度单位是时隙（普通CP含14个符号）。

3.5G设计理念分析

1)；时频关系

基本原理：子载波宽度和符号长度之间是倒数关系，宽子载波短符号，窄子载波长符号；

表现：总带宽固定时，时频二维组成的RE资源数固定，不随子载波带宽变化，吞吐量也是一样的。

2);减少时延

选择宽子载波，符号长度变短，而5G调度固定为1个时隙（12/14个符号），调度时延变短。

当选择最大子载波带宽时候，单次调度从1毫秒（15kHz）降低到了1/32毫秒（480kHz），更利于URLLC业务。

4. 5G子载波带宽比较

1)；覆盖：窄子载波好

业务、公共信道：小子载波带宽，符号长度长，CP的长度就唱，抗多径带来的符号间的干扰能力强。

公共信道：例如PUCCH、PRACH需要在一个RB上传完，小子载波每RB带宽也小，上行功率密度高。

2)；开销：窄子载波好

调度开销：对于大载波带宽，每帧中需要调度的slot单位会多，调度开销增大。

3)；时延：宽子载波好

最小调度时延：大子载波带宽，符号长度小，最小调度单位slot占用时间短，最短1/32毫秒。

4)；移动性：宽子载波好

多普勒频移忍受度：在频移一定情况，大带宽影响度小，子载波间干扰小。

5)；处理复杂度：宽子载波好

FFT处理复杂度：例如15kHz时，优于FFT多，设备只能支持到275个RB（50MKz）。

5.5G常用子载波带宽

1)；C-Band

eMBB：当前推荐使用30kHz。

URLLC：宽子载波带宽。

6.自包含

4G：单子帧要么只有下行，要么只有上行（特殊子帧除外），下行子帧传完后，才传上行子帧，3：1的比例下，下行发送开始3ms后，才开始发送上行反馈，时延比较大。

5G：在每个时隙里面都引入与数传方向相反方向的控制信道，可以做到快速反馈降低（下行反馈时延和上行调度时延），例如30kHz时候，反馈可以做到0.5ms单位，其它大子载波带宽，可以做到更小时延。

二、TDD的上下行配比

1.TDD分析

1)、优势

资源适配：按照网络需求，调整上下行资源配比。

更好的支持BF：上下行同频互异性，更好的支持BF。

2)、劣势

需要GPS同步：需要严格的时间同步。

开销：上下行转换需要一个GAP，资源浪费。

干扰：容易产生站间干扰，例如TDD比例不对齐，超远干扰等。

2.从TDD-LTE看5G

TDD比例无创新：LTE和5G在TDD比例设计上都差不多，上下行比例可调。

动态TDD短时间不太可能：同一张网络只能一个TDD比例，否则存在严重的基站间干扰。

TDD比例会收敛：从LTE看，初期也是定义了很多的TDD比例，但最终都收敛到了3：1的比例（下行与上行的资源配比），5G应该也会如此。

同步：5G运营商之间同步，NR与TDD-LTE之间同步。

三、信道：传输高层信息

1. 公共信道

1) ；下行

a)PCFICH,PHICH

4G：有此信道。

5G：删除此信道，降低了时延要求。

b)PDCCH

4G：无专有解调导频，不支持BF，不支持多用户复用，覆盖和容量差；PDCCH在频域上散列，有频选增益，但是前向兼容不好，例如GL动态共享，需考虑PDCCH如何规避。

5G：有专有解调导频（DMR）、支持BF、支持多用户复用，覆盖（9db增益）和容量好；PDCCH设置在特定的位置，前向兼容性强，想把其中部分频段拿出来很简单。

c)广播信道

4G：频域位置固定，放在带宽中央，不支持BF。

5G：位置灵活可配，前向兼容性强，支持BF，覆盖提升9db。

2)上行

a)PUCCH

4G：调度最小单位RB。

5G：调度最小单位符号，可以放在特殊子帧。

2.业务共信道

1)下行PDSCH

4G：除LTE MM外无专有导频，最高调制64QAM。

5G：有专有导频，最高调制256QAM，效率提升33%。

2)上行PUSCH

4G：最高调制64QAM。

5G：最高调制256QAM，效率提升33%。

四、信号：辅助传输，无高层信息

1.信号类型

4G：测量和解调都用共用的CRS（测量RSRP PMI RI.CQI测相位来解调），当然LTE MM（MM：Massive Mimo，多天线技术，下同）有专有导频与CRS共享。

5G：去掉CRS。新增CRI-RS（测量RSRP PMI RI CQI）,并支持BF；新增DMRS解调专用的DMRS（测量相位解调）并支持BF，所有信道都有专有的DMRS，12个端口的DMRS加上空间复用支持最大32流。

2. 对比

1)；覆盖

4G：CRS无BF，RSRP差。

5G：CRI-RS有BF（BF:Beam Forming，波束赋形，下同），相比LTE RSRP有9db覆盖增益（10*log（8列阵子））。

2)；轻载干扰

4G：轻载干扰大。无BF，干扰大一些；时刻发送，即使空载也要在整个小区内发送，对邻区有干扰；小区间错位发送，即使空载无数传也把邻区的数据给干扰了。

5G：有BF且窄带扫描，干扰小一些；可以只发送某个子带，邻区干扰小，无数传的子带不会干扰邻区；邻区间位置不错开，无对邻区的数据RE干扰。

3)；容量

a)；导频开销：差不多

4G：每RB中的CRS占16个RE，如果MM的话还有专有导频RE 12个。

5G：每RB中的CSI-RS 2~4个RE，DMRS 12~24个RE。

b)；单用户容量

4G：协议定义了2个端口的DMRS，因此MM的时候单用户最高2流。

5G：定义了12个端口的DMRS，单用户可以最高支持到协议规定的8流，当然考虑到终端的尺寸限制，实现上估计最高也就在4流的样子。

五、多址接入

1. 峰值提升9%

4G：OFDM带宽利用率90%，左右各留5%的带乱作为保护带。

5G：F-OFDM带宽利用率98.3%(滤波器减少保护带)。

2. 上行平均提升30%

4G：上行使用单载波技术。优势：因为PAPR低，发射功率高，在边缘覆盖好；劣势：因为是单载波，单用户数据必须在连续的RB上传输，容易造成RB数不够传输一个用户数据而浪费；用户配对是1对1的，如两个用户需要的资源不一样大，就造成浪费。

5G：使用单载波多载波自适应。边缘用户使用单载波，覆盖好；中近点用户使用多载波，用户可以1对多配对，用户配对效率高，资源利用率高；用户资源分配可以用不连续的RB资源，有频选增益，以及可以完全利用零散的RB资源。

六、信道编码

4G：业务信道Turbo，控制信道卷积码、块编码以及重复编码。

5G：LDPC码-业务信道，大数据块传输速率高，解调性能好，功耗低；Polar码-控制信道，小数据块传输，解调性能好，覆盖提升1dB。

七、BF权值生成

4G：TM7/8终端：基于终端发射SRS，基站根据SRS计算权值；TM9终端（R10版本及以上）：终端发射SRS基站计算权值（中近点）与终端根据CRS计算PMI（远点）自适应。

5G：终端发射SRS基站计算权值（中近点）与终端根据CRS计算PMI（远点）自适应；SRS需要全带宽发射，在边缘的时候因收集功率有限，到达基站时候可能已经无法识别了，而PMI制式一个index，只需要1~2个RB就可以发给基站了，覆盖效果好。

八、上下行转换

4G：每个帧（5ms/10ms）上下行转换一次，时延大。

5G：更大的载波带宽以及自包含时隙，实现快速反馈，时延小。

九、大带宽

4G：最大支持20MHZ；

5G：最大支持100MHZ（C波段），400MHZ（毫米波）；

十、载波聚合

4G：8CC；

5G：16CC；

十 一、5G相比4G容量增强

1. 下行

1)；MM：持平

5G最关键的技术，大幅度提升频谱效率；LTE也有MM，从LTE经验看，MM的频谱效率大概是2T2R的5倍左右

2)；F-OFDM：提升9%

5G的带宽利用率提升了9%；

3)；1024QAM：<5%

峰值提升25%；但是考虑到现网中很难进入1024QAM，预估平均吞吐量增益小于5%；

4)；LDPC：不清楚

5)；更精确的反馈：20%~30%

终端SRS在终端四个天线轮发，基站获取终端的全部4个信道的信息，而使单用户多流以及多用户之间的MIMO调度与协调更优；SRS与PMI自适应，在边缘SRS不准时，使用PMI是的BF效果相比LTE更优。

6)；开销：基本持平

5G在减少CRS的同时，其实是增加了CRI-RS和DMRS，较少和增加的开销一致，不能说CRS free后，相对于LTE开销减少了。CRS free其实是为了减少轻载时的干扰。

7) ；Slot聚合：10%

4G：每两个slot都要发送DCI Grant信息。

5G：多个slot聚合，只发送一个DCI Grant信息，开销小。

2. 上行

1)；MM：持平

2)；单、多载波自适应：30%

用户一对多不对齐配对，RB不连续分配；

3)；LDPC：未知

十二、5G相比4G覆盖增强

1. 下行

1)LDPC：未知

2)功率：2dB

LTE功率120w，5G功率200W。

2. 上行

1)LDPC：未知

2) 上下行解耦：11dB+

十三、5G相比4G时延增强

1. 短TTI

5G最短调度时长由LTE的1ms缩短到最短1/32毫秒。

2.自包含

把上下行反馈时长间隔缩短到单个slot里面，最短1/32毫秒内。

3. 上行免授权

上行免授权接入，减少时延。

4. 抢占传输

URLLC抢占资源。

5.导频前置

终端处理DMRS需要一定的时间。

6. 迷你时隙

选取几个符号作为传输调度单位，将调度时延进一步压缩。

⑵ 5G网络与无线网区别在哪

5g网是直接连基站的，你无线网是连接别人路由器的，所以还是5g网络更加方便，而且5g听说超快

⑶ 什么是无线传感器网络

无线传感器的无线传输功能，常见的无线传输网络有RFID、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB－IoT。
与传统有线网络相比，无线传感器网络技术具有很明显的优势特点，主要的要求有： 低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。

⑷ 从技术上说，5G 和 Wi-Fi6 哪个更先进

5G 和 WiFi6

优势如何互补

当然，与 Wi-Fi 6 相比，5G 技术也有自己的优势。对于企业 IT 而言，在 Wi-Fi 并非理想选择的区域，5G 将是革命性的技术。重申一遍，对于网络架构师而言，如果能用 Wi-Fi 6，则使用 Wi-Fi 6，如果必须使用 5G，则使用 5G。

IT 专业人士选择 5G 作为企业无线连接的下一个大规模变革是正确的，因为这项技术相较于 3G、4G 和 LTE 迭代有着巨大的改进。但正如本文所述，Wi-Fi 6 的优势也不应被低估。它的功能众多，而且具有比原先更高效、更可靠的 Wi-Fi 用户连接能力。如果部署在合适的情形下，这两种技术将协同连接企业局域网内外部的用户和设备，使企业富有灵活性。

⑸ 无线网络 和 无线传感器网络的区别

你的理解对，
无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。

⑹ 无线传感器网络的优缺点

一、优点

(1) 数据机密性

数据机密性是重要的网络安全需求，要求所有敏感信息在存储和传输过程中都要保证其机密性，不得向任何非授权用户泄露信息的内容。

(2)数据完整性

有了机密性保证，攻击者可能无法获取信息的真实内容，但接收者并不能保证其收到的数据是正确的，因为恶意的中间节点可以截获、篡改和干扰信息的传输过程。通过数据完整性鉴别，可以确保数据传输过程中没有任何改变。

(3) 数据新鲜性

数据新鲜性问题是强调每次接收的数据都是发送方最新发送的数据，以此杜绝接收重复的信息。保证数据新鲜性的主要目的是防止重放(Replay)攻击。

二、缺点

根据网络层次的不同，无线传感器网络容易受到的威胁：

（1）物理层：主要的攻击方法为拥塞攻击和物理破坏。

（2）链路层：主要的攻击方法为碰撞攻击、耗尽攻击和非公平竞争。

（3）网络层：主要的攻击方法为丢弃和贪婪破坏、方向误导攻击、黑洞攻击和汇聚节点攻击。

（4）传输层：主要的攻击方法为泛洪攻击和同步破坏攻击。

(6)无线传感器网络与5g扩展阅读：

一、相关特点

（1）组建方式自由。

无线网络传感器的组建不受任何外界条件的限制，组建者无论在何时何地，都可以快速地组建起一个功能完善的无线网络传感器网络，组建成功之后的维护管理工作也完全在网络内部进行。

（2）网络拓扑结构的不确定性。

从网络层次的方向来看，无线传感器的网络拓扑结构是变化不定的，例如构成网络拓扑结构的传感器节点可以随时增加或者减少，网络拓扑结构图可以随时被分开或者合并。

（3）控制方式不集中。

虽然无线传感器网络把基站和传感器的节点集中控制了起来，但是各个传感器节点之间的控制方式还是分散式的，路由和主机的功能由网络的终端实现各个主机独立运行，互不干涉，因此无线传感器网络的强度很高，很难被破坏。

（4）安全性不高。

无线传感器网络采用无线方式传递信息，因此传感器节点在传递信息的过程中很容易被外界入侵，从而导致信息的泄露和无线传感器网络的损坏，大部分无线传感器网络的节点都是暴露在外的，这大大降低了无线传感器网络的安全性。

二、组成结构

无线传感器网络主要由三大部分组成，包括节点、传感网络和用户这3部分。其中，节点一般是通过一定方式将节点覆盖在一定的范围，整个范围按照一定要求能够满足监测的范围。

传感网络是最主要的部分，它是将所有的节点信息通过固定的渠道进行收集，然后对这些节点信息进行一定的分析计算，将分析后的结果汇总到一个基站，最后通过卫星通信传输到指定的用户端，从而实现无线传感的要求。

⑺ 4G与5G网络的区别和相似之处有哪些

1、首先也是最为重要的，基于LTE的4G网络正在经历一次快速部署，而5G网络目前还只停留在研究报告和实现项目阶段，后者的大规模部署预计要等到2020年。

2、4G和之前的移动网络主要侧重于原始带宽的提供，而5G旨在提供无所不在的连接，为快速弹性的网络连接奠定基础，无论用户身处的是摩天大楼还是地铁站。

3、5G网络并不会独立存在，它将会是多种技术的结合，包括2G、3G、LTE、LTE-A、Wi-Fi、M2M等等。换句话说，5G的设计初衷是去支持多种不同的应用，比如物联网、联网可穿戴设备、增强现实和沉浸式游戏。
不同于4G，5G网络有能力处理大量的联网设备和流量类型。比如说，当处理高清视频在线播放任务时，5G可提供超高的速度链接。而面对传感器网络时，它就只会提供低数据传输速率了。

4、5G网络将会率先使用云RAN和虚拟RAN这样的新架构，以促进一个更加中心化网络的建立，并通过身处网络边缘的本地化数据中心来最大化地利用服务器农场。

5、最后，5G还会率先利用感知无线电技术，让网络基础设施自动决定提供频段的类型，分辨移动和固定设备，在特定时间内适配当前状况。换句话说，5G网络可同时服务于工业网络和Facebook应用。

⑻ 无线传感器网络与互联网的区别主要体现在哪些方面

无线传感器网络与互联网的区别主要体现在包含层次和识别方式上的不同。

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。

互联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络。

以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络的所有者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。

无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。