英语原文共 5 页
5G移动通信技术：一项调查
阿斯文戈希尔
夏博塔尔科技大学。 Changa-388421，古吉拉特邦，印度
Hardik Modi
夏博塔尔科技大学。 Changa-388421，古吉拉特邦，印度modi8584@yahoo.com
Shobhit K Patel
夏博塔尔科技大学。 Changa-388421，古吉拉特邦，印度
摘要 - 本文的目的是对移动通信的5G技术进行综合研究。现有的移动通信研究工作与5G技术有关。在5G中，研究涉及全球无线网络（WWWW），动态临时无线网络（DAWN）和真实无线通信的发展。 5G技术最重要的技术是802.11无线局域网（WLAN）和802.16无线城域网（WMAN），Ad-hoc无线个域网（WPAN）和用于数字通信的无线网络。 4G技术将在一个共同的保护伞下包含几个标准，类似于3G，但从开始就集成了IEEE 802.xx无线移动网络。本文的主要贡献是5G（第五代）移动通信技术的关键条款，它被视为面向消费者。在5G技术中，移动用户与其他用户相比具有最高优先级。5G技术代表第五代移动技术。5G技术是利用非常高带宽的手机。消费者从未体验过5G这项极为重视的技术.5G技术包括所有类型的先进功能，使5G技术在不久的将来成为最主要的技术。
关键词- WLAN; 5G; GSM; WWWW; WMAN; DAWN
一，导言
移动和无线网络在过去几年中取得了显着的发展。目前，许多移动电话还具有WLAN适配器。人们可能会认为，除了3G，2G，WLAN，蓝牙等适配器之外，很快手机也将很快拥有Wax适配器。我们正在为两代人使用IP，一方面使用2.5G或3G公共陆地移动网络（PLMN），另一方面使用WLAN，对其集成进行了重点研究。关于4G，其重点是完美融合GSM和3G等蜂窝网络。多模式消费者终端被认为是4G必须拥有的，但特殊无线技术中的特殊安全机制和特殊操作系统支持仍然是一个考验。然而，即使在今天，在实践中也实现了不同无线网络（例如PLMN和WLAN）之间的集成。尽管绝对使用来自唯一终端的不同无线网络，即，不存在针对相同会话（例如，FTP下载）的不同无线接入技术的组合。预期的开放式无线架构（OWA）旨在提供具有开放接口参数的开放式基带处理模块.OWA与未来（4G）移动设备的MAC / PHY层相关。[3] 5G终端将具有软件定义的无线电和调制方案，并且可以从因特网下载新的差错控制方案。作为关注于5G移动网络的消费者终端可以看到增强.5G移动终端将可以访问不同的无线技术同时。5G移动终端应该能够合并来自不同技术的特殊流量。网络将可靠地管理用户移动性.5G终端将在不同的移动接入网络提供商之间进行特定服务的最终选择。本文给出了智能互联网电话的概念，其中移动设备可以选择最好的连接。
II． 从4G迁移的挑战
A.多模式用户终端
通过4G，将需要设计可以在不同无线网络中操作的单个用户终端并且克服设计问题，例如对设备尺寸的限制，其成本和功率利用。 使用软件无线电方法可以解决这个问题。
B.各种无线系统之间的选择
每个无线系统都有其独特的特点角色。为特定的选择最合适的技术在特定地点和特定时间提供服务。这将被应用根据消费者的最佳选择做出选择QoS（服务质量）要求。
C.安全
应该设计可重新配置，自适应和轻量级的保护机制。
D.网络基础设施和QoS支持
整合当前的非IP和基于IP的系统和为参与的端到端服务提供QoS保证不同的系统是一个挑战。
E.充电和计费
很多服务提供商很难积累，处理和积累消费者的帐户信息。同样，消费者的计费也是一项艰巨的任务。
F.攻击应用程序级别
将提供新功能的软件应用程序消费者，但将开始新的错误。
G.干扰和欺骗
欺骗是发出假的全球定位系统信号，在这种情况下，全球定位系统接收器认为信号来自卫星，并计算错误的坐标。罪犯可以利用这种技术。当发送相同频率信号的发射机移动全球定位系统信号时，就会发生干扰。
H.数据加密
如果GPS接收器将与主发射器通信这两者之间的沟通联系并不难打破消费者必须使用加密数据。
III． 理论框架
5G技术是各种研究中使用的名称论文和项目，以指出下一个最重要的阶段超出4G标准的移动通信标准。目前，5G不是任何特定用途的官方术语规格。3GPP标准发布超越4G和LTE [1]。在5G伞下实施标准可能是在2020年左右。
5G技术的关键术语：
1. 5G是一个完整的无线通信，几乎没有限制; 不知怎的，人们称它为真正的无线世界。
2.其他功能，如多媒体报纸，也是为了清晰地观看电视节目例如高清电视。
3.我们发送数据的速度要比前几代人快得多。
4. 5G将带来近乎完美的真实世界无线或称为“WWWW：全球无线网络”。
5.真正的无线世界，没有更多的访问限制和区域问题。
6.具有AI功能的可穿戴设备。
7. Internet协议版本6（IPv6），其中访问照顾移动IP地址根据位置和连接网络。[23]
8.统一的全球标准。
9. 普适网络提供无处不在的计算：用户可以同时连接到多种无线接入技术，并在它们之间无缝移动。这些接入技术可以是2.5G，3G，4G或5G移动网络，Wi-Fi，PAN或任何其他未来接入技术。在5G中，该概念可以进一步发展为多个并发数据传输路径。[10]
10. 认知无线电技术，也称为smartradio：允许不同的无线电技术通过自适应地寻找未使用的频谱并使传输方案适应当前共享频谱的技术的要求而有效地共享相同的频谱。 这种动态无线电资源管理以分布式方式实现，并依赖于软件定义的无线电。 另见无线区域网络的IEEE 802.22标准。[24]
11.高空平流层平台站（HAPS）系统。
IV． 5G技术的概念
A.物理/ MAC层
物理和媒体访问控制层，即OSI第1层和OSI第2层，定义了无线技术，如图1所示。对于这两层，5G移动网络很可能基于开放无线架构[7]。
B.网络层
网络层将是IP（互联网协议），因为今天在这个层面上没有竞争。IPv4（版本4）在全球范围内普及，并且存在一些问题，例如有限的地址空间，并且没有实际可能的每个流的QoS支持。这些问题在IPv6中得到解决，但是使用明显更大的数据包标头进行交易。然后，移动性仍然是一个问题。一方面有移动IP标准以及许多微移动解决方案（例如，蜂窝IP，HAWAII等）。一方面有移动IP标准以及许多微移动解决方案（例如，蜂窝IP，HAWAII等）。 所有移动网络将在5G中使用移动IP，并且每个移动终端将是FA（外地代理），在其固定IPv6地址和当前无线网络的CoA地址之间保持CoA（转交地址）映射。 但是，移动设备可以同时连接到多个移动或无线网络。[16] 在这种情况下，它将为每个无线电接口维护不同的IP地址，而这些IP地址中的每一个将是放置在移动电话中的FA的CoA地址。
虽然这些IP地址中的每一个都将是放置在移动电话中的FA的CoA地址。 固定IPv6将由5G手机制造商在手机中实现。 5G手机应保持虚拟多无线网络环境。 为此目的，应该将网络层分成5G移动台中的两个子层（图3），即：较低的网络层（对于每个接口）和较高的网络层（对于移动终端）。 这是由于互联网的初始设计，其中所有路由都基于IP地址，这些IP地址在全世界的每个IP网络中应该是不同的。 上层网络层和下层网络层之间的中间件（图1）应保持从上层网络地址（IPv6）到不同的下层网络IP地址（IPv4或IPv6）的地址转换，反之亦然。 图2显示了5G网络层。
C.开放传输协议（OTA）层
移动和无线网络与有关传输层的有线网络不同。在所有TCP版本中，假设丢失的分段是由于网络拥塞，而在无线网络中，由于无线电接口中的较高的误码率可能会发生丢失。因此，针对移动和无线网络提出了TCP修改和适配，其仅在无线链路上重传丢失或损坏的TCP段。对于5G移动终端，将适合具有可下载和安装的传输层。这种移动设备应具有下载（例如，TCP，RTP等或新传输协议）版本的可能性，该版本针对安装在基站的特定无线技术。这称为开放传输协议 - OTP。 [8]
D.应用层
关于应用，5G移动终端的最终要求是在各种网络上提供智能QoS管理。今天，在移动电话中，用户手动选择用于特定因特网服务的无线接口，而无法使用QoS历史来为给定服务选择最佳无线连接。 5G电话应为移动终端中的信息数据库中的服务质量测试和测量信息的存储提供可能性。延迟，抖动，丢失，带宽，可靠性等QoS参数将存储在5G手机的数据库中，目的是作为系统进程在移动终端中运行的智能算法使用，最后应以根据所需的QoS和个人成本限制提供最佳的无线连接。凭借4G，将提供一系列新服务和型号。这些服务和模型需要进一步检查其与4G系统设计的接口。[22]到4G部署时，IPv4地址耗尽的过程预计将进入最后阶段。因此，IPv6支持4G对于支持大量无线设备至关重要。 IPv6通过增加IP地址来消除对NAT（网络地址转换）的需求。[21]利用IPv6中可用的地址空间和寻址位数，可以为4g设备和应用开发许多创新的编码方案，以帮助部署4G网络和服务。[20]第四代有望实现PCC（个人计算和通信）的目标 - 通过无线网络以可承受的方式提供高数据速率的愿景[4]。在未来的无线网络中，必须具有低复杂度的实现以及最终用户和无线基础设施之间的有效协商方式。互联网是移动无线用户提高数据速率和高速接入的动力。这将成为所有基于移动IP的核心网络演进的动力。
特征
1. 5G技术为疯狂的手机用户和双向大带宽整形提供高分辨率。
2. 5G技术的先进计费接口使其更具吸引力和有效性。
3. 5G技术还为快速行动提供用户监督工具。
4.基于策略的5G技术的高质量服务，以避免错误。
5. 5G技术以千兆位提供大量数据广播，支持近65,000个连接。[19]
6. 5G技术提供了具有无与伦比的一致性的运输级网关。
7. 5G技术的流量统计使其更加准确。
8.通过5G技术提供的远程管理，用户可以获得更好，更快的解决方案。
9.远程诊断也是5G技术的一大特色。
10. 5G技术提供高达25 Mbps的连接速度。 2013年智能系统和信号处理国际会议（ISSP）
11. 5G技术还支持虚拟专用网络。
12.新的5G技术将使所有交付服务脱离商业前景。
13.触及高峰的5G技术的上传和下载速度。
V. 5G架构
图3显示了5G手机的设计。[12]正在开发5G以适应即将到来的应用所设定的QoS和速率要求，如无线宽带接入，多媒体信息服务（MMS），视频聊天，移动电视，HDTV内容，数字视频广播（DVB），[18]语音和数据等服务以及利用带宽的其他服务。5G的定义是提供足够的RF覆盖，更多比特/ Hz，并互连所有无线异构网络，为用户提供无缝，一致的电信体验。 [10,11]
A.演进分组核心（EPC）
演进分组核心是由3GPP（电信标准）定义的基于IP的核心网络，用于LTE和其他接入技术。 EPC的目标是提供简化的所有IP核心网络架构，以有效地访问各种服务，例如IMS（IP多媒体子系统）提供的服务。 EPC主要由用户数据报路由的移动性管理实体（MME）和访问不可知网关组成。 EPC将是一个全新的无线运营商架构，它可以模拟数据通信的IP世界，而不是以语音为中心的无线世界。 EPC基于扁平IP网络理论。图4显示了扁平IP架构。[15]
图4平面知识产权架构
到目前为止，移动网络已被设计用于电路交换语音。无线网络以分层方式设计，以聚合，验证，管理和指导呼叫。 BSC聚合来自多个基站的呼叫，分配无线电信道，实现基站之间的切换，并将呼叫传递给更集中的移动交换中心。[17]随着分组数据网络的出现，它们被覆盖在现有的以语音为中心的体系结构上，使用BSC用于相同的移动性管理功能，并且在GSM / UMTS的情况下添加SGSN和GGSN，在CDMA的情况下添加PDSN以进行路由和管理数据会话，以及连接到Internet或适当的IP网络。随着数据流量的快速增长，这种以语音为中心的体系结构变得繁琐且难以管理太多的网络实体。扁平网络架构从网络中删除了以语音为中心的层次结构。不是在语音网络上覆盖分组数据核心，而是可以实现单独且大大简化的数据架构，其移除网络链的多个元素。 BSC功能在基站和媒体网关路由器之间划分。基站将通过3GDT（3G直接隧道）与WAN上的媒体网关（运营商以太网，MW，DWDM等）直接通信。 BSC / RNC的一些功能，例如无线电资源管理，无线电承载控制和资源的动态分配将由基站处理，而诸如寻呼消息的分配，安全性的功能将由位于网关中的移动管理器起作用。路由器。这种方法具有明显可见的优点。它将节省大量的资本支出和运营支出，因为服务提供商将没有什么希望和更少的网络实体。通过减少网络中的跳数，数据在端点之间传播得更快，2013年智能系统和信号处理（ISSP）国际会议减少了网络延迟，有助于支持IP语音（VoIP）等实时应用，游戏和视频会议。 WiMAX已经出现了扁平的IP架构，未来的LTE网络将根据定义持平。 [10,11,15]
VI．结论和未来的目标/观点
在本文中，我们调查了5G移动通信技术。 5G技术被设计为从物理层到应用程序的不同层上的开放平台。目前，
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
