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5G背后有哪些技术?以无人机为例,讲讲网络切片技术与大规模天线

2019-07-02 14:53 性质:转载 作者:谭婧 来源:亲爱的数据
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无人机需要飞行稳定性、快速反应能力、现场的实时跟踪,尤其在巡检,安防,救援场景中这些能力显得尤为重要。如果可以实时回传高清视频用于人...

  无人机需要飞行稳定性、快速反应能力、现场的实时跟踪,尤其在巡检安防救援场景中这些能力显得尤为重要。如果可以实时回传高清视频用于人眼或计算机人工智能技术的分析与识别,那么将大大提升无人机的用途。无人机仿佛变成天眼,稳定而犀利。

  当5G技术成熟,无人机的这些能力都会成为可能。

  当未来5G 通信模组成熟,结合边缘计算应用,无人机飞控、图像、视频等各种数据和信息成为可能。无人机与控制台一起与附近5G 基站连接,在5G 基站侧部署边缘计算服务,实现信息与数据的本地卸载,直接回传到控制台。同时还可利用5G 高速移动切换的特性,使无人机在相邻基站快速切换时保障业务的连续性,从而可以将巡检的范围扩大到数公里范围以外,大大提升巡检路线的工作效率。

  第一、网络切片技术

  一个网络切片将构成一个端到端的逻辑网络,按切片需求方的需求灵活地提供一种或多种网络服务。5G基础设施平台支持5G网络的高性能转发要求和电信级管理要求,以网络切 片为实例实现5G移动网络定制化部署。5G网络端到端网络切片将网络资源灵活分配,基于一个5G网络虚拟出多个具备不同特性的逻辑子网。通过端到端切片管理系统进行统一管理,每个端到端切片均由核心网,无线网、传输网子切片组合而成。

  在安全方面,5G将安全能力同网络能力一样开放给垂直行业使用,为行业应用提供统一身份管理、认证鉴权、密钥分发等能力,减轻行业应用的开发和部署压力。安全能力以模块化的方式部署,以通用标准接口的方式提供,可以快速提供安全能力以满足多种业务的端到端安全需求。

  网络切片技术中每个切片(例如分级分类的无人机)配置不同等级的安全保护。包括加密算法、参数、配置黑白名单、认证方法、隔离强度等等,有效防止外部攻击。

  第二、大规模天线阵列

  4G到5G的一个非常大的变化是采取了大规模天线作为基站解决方案。毫米波基站中,大规模天线可以非常有效的提高用户数据传输速率和基站覆盖范围,以及提升单个基站的用户容量。

  未来的5G基站必有大规模的天线阵列,尤其是在垂直方向的天线数目增多,垂直方向的定位能力增强。对无人机来说,其定位精度大大提高。相对于传统多天线技术,大规模天线大规模天线可以大大提升单用户链路性能和多用户空分复用能力,从而显著增强了系统链路质量和传输速率。

  此外,大规模天线的多天线阵列系统增加了垂直维的自由度,可灵活调整水平维和垂直维的波束形状。因此,基站的三维覆盖能力显著提升。

  大规模天线的典型应用场景一般是热点地区、高楼或者需要深度覆盖的区域,对于无人机通信而言,通过大规模天线垂直面和水平面的波束赋形,可以形成精准的窄波束进行发送和接收。对于下行链路而言,精准的窄波束提高了无人机的覆盖。如果可以进行多小区协作波束赋形,则无人机的下行链路传输质量将进一步提 升,有助于其数据的传输。

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