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5G背后有哪些技術?以無人機為例,講講網絡切片技術與大規模天線

2019-07-02 14:53 性質:轉載 作者:譚婧 來源:親愛的數據
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無人機需要飛行穩定性、快速反應能力、現場的實時跟蹤,尤其在巡檢,安防,救援場景中這些能力顯得尤為重要。如果可以實時回傳高清視頻用于人...

  無人機需要飛行穩定性、快速反應能力、現場的實時跟蹤,尤其在巡檢安防救援場景中這些能力顯得尤為重要。如果可以實時回傳高清視頻用于人眼或計算機人工智能技術的分析與識別,那么將大大提升無人機的用途。無人機仿佛變成天眼,穩定而犀利。

  當5G技術成熟,無人機的這些能力都會成為可能。

  當未來5G 通信模組成熟,結合邊緣計算應用,無人機飛控、圖像、視頻等各種數據和信息成為可能。無人機與控制臺一起與附近5G 基站連接,在5G 基站側部署邊緣計算服務,實現信息與數據的本地卸載,直接回傳到控制臺。同時還可利用5G 高速移動切換的特性,使無人機在相鄰基站快速切換時保障業務的連續性,從而可以將巡檢的范圍擴大到數公里范圍以外,大大提升巡檢路線的工作效率。

  第一、網絡切片技術

  一個網絡切片將構成一個端到端的邏輯網絡,按切片需求方的需求靈活地提供一種或多種網絡服務。5G基礎設施平臺支持5G網絡的高性能轉發要求和電信級管理要求,以網絡切 片為實例實現5G移動網絡定制化部署。5G網絡端到端網絡切片將網絡資源靈活分配,基于一個5G網絡虛擬出多個具備不同特性的邏輯子網。通過端到端切片管理系統進行統一管理,每個端到端切片均由核心網,無線網、傳輸網子切片組合而成。

  在安全方面,5G將安全能力同網絡能力一樣開放給垂直行業使用,為行業應用提供統一身份管理、認證鑒權、密鑰分發等能力,減輕行業應用的開發和部署壓力。安全能力以模塊化的方式部署,以通用標準接口的方式提供,可以快速提供安全能力以滿足多種業務的端到端安全需求。

  網絡切片技術中每個切片(例如分級分類的無人機)配置不同等級的安全保護。包括加密算法、參數、配置黑白名單、認證方法、隔離強度等等,有效防止外部攻擊。

  第二、大規模天線陣列

  4G到5G的一個非常大的變化是采取了大規模天線作為基站解決方案。毫米波基站中,大規模天線可以非常有效的提高用戶數據傳輸速率和基站覆蓋范圍,以及提升單個基站的用戶容量。

  未來的5G基站必有大規模的天線陣列,尤其是在垂直方向的天線數目增多,垂直方向的定位能力增強。對無人機來說,其定位精度大大提高。相對于傳統多天線技術,大規模天線大規模天線可以大大提升單用戶鏈路性能和多用戶空分復用能力,從而顯著增強了系統鏈路質量和傳輸速率。

  此外,大規模天線的多天線陣列系統增加了垂直維的自由度,可靈活調整水平維和垂直維的波束形狀。因此,基站的三維覆蓋能力顯著提升。

  大規模天線的典型應用場景一般是熱點地區、高樓或者需要深度覆蓋的區域,對于無人機通信而言,通過大規模天線垂直面和水平面的波束賦形,可以形成精準的窄波束進行發送和接收。對于下行鏈路而言,精準的窄波束提高了無人機的覆蓋。如果可以進行多小區協作波束賦形,則無人機的下行鏈路傳輸質量將進一步提 升,有助于其數據的傳輸。

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