一提到“5G”,人們就會聯(lián)想到一幅向固定和移動設備提供超高速無線寬帶服務的畫面,官方稱之為“增強移動寬帶”。5G的出現(xiàn)意味著通信網(wǎng)絡架構的基本轉變。根據(jù)5G界定的標準,5G分為三大場景—eMBB(增強移動寬帶)、mMTC(海量機器類通信)、uRLLC(超可靠低時延)。
基于5G的設備(包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦和物聯(lián)網(wǎng))提供的創(chuàng)新服務被設想為將大力增強下一代電信網(wǎng)絡技術,這將有助于5G成為下一代物聯(lián)網(wǎng)服務的催化劑。
5G來了,它將從方方面面影響我們的生活。
5G對電信生態(tài)系統(tǒng)的影響將是戲劇性的,它將在全球范圍內(nèi)引起共鳴。運營商的格局將變得面目全非,移動網(wǎng)絡將在網(wǎng)絡和設備方面擁有更高的數(shù)據(jù)速率、更低的延遲和更合理的能耗;通信服務提供商將尋求以無線寬帶替換光纖網(wǎng)絡,這將顯著降低鋪設用于家庭寬帶的光纜所產(chǎn)生的成本。
5G系統(tǒng)為相關設備和基礎設施提供安全通信。后者包括諸如基站的分布式和中央單元之間的前端,接入與核心網(wǎng)絡之間的回程以及核心網(wǎng)絡節(jié)點之間的網(wǎng)絡域鏈路。
同時,5G系統(tǒng)還能防止竊聽和抵御惡意修改攻擊,信令流量可進行加密和完整性保護。 用戶平面流量已加密,可以進行完整性保護。 用戶平面完整性保護是一項新功能,對于小型數(shù)據(jù)傳輸非常有用,特別是局域狀態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)設備。
5G系統(tǒng)中的移動性還繼承了4G系統(tǒng)的安全特性,例如用于特定目的的密鑰分離,用于切換密鑰的后向和前向,確保其安全性以及空閑模式移動性和安全算法協(xié)商。 除此之外,還有一些新的安全功能,如從惡意安全算法不匹配中自動恢復,核心網(wǎng)絡功能之間的安全密鑰分離,以及訪問和核心網(wǎng)絡中安全上下文的快速同步。
從本質上講,5G系統(tǒng)具有安全的身份管理功能,用于識別和驗證用戶是否漫游,確保只有真正的用戶才能訪問網(wǎng)絡服務。它建立在4G系統(tǒng)中已存在的強大的加密原語和安全特性的基礎之上。原語的示例包括強加密算法集和密鑰生成功能,以及設備和網(wǎng)絡之間的相互認證。
5G系統(tǒng)中最有價值的新安全功能之一是新的身份驗證框架,移動運營商可以靈活地為訂閱用戶和物聯(lián)網(wǎng)設備選擇身份驗證憑據(jù),標識符合格式和身份的驗證方法。以前的移動網(wǎng)絡時代需要物理SIM卡來獲取憑證,5G系統(tǒng)允許其他類型的憑證,例如證書,預共享密鑰和令牌卡。移動運營商可以選擇的不同認證方法稱為5G認證和密鑰協(xié)商(5G AKA)協(xié)議和可擴展認證協(xié)議(EAP)框架。 此外,5G系統(tǒng)可以用作企業(yè)或工廠設置中的Wi-Fi替換,對現(xiàn)有的公鑰和證書基礎設施進行網(wǎng)絡訪問認證。
另一個有價值的新安全特性是用戶運營商在認證過程中確定用戶存在的能力,即使在漫游時也是如此。此功能使訂戶的運營商能夠減輕潛在的欺詐行為,并防止針對訂戶或運營商的安全和隱私攻擊。
5G系統(tǒng)還繼承了傳統(tǒng)系統(tǒng)的機制,稱為設備身份寄存器(EIR)檢查,可用于防止被盜設備使用網(wǎng)絡服務,從而阻止設備被盜。
由于現(xiàn)在許多零售互動都來自于員工和客戶,且都發(fā)生在移動設備上,因此企業(yè)需要一個能夠處理巨量數(shù)據(jù)量的網(wǎng)絡。將5G技術添加到現(xiàn)有網(wǎng)絡架構可以幫助許多零售商開始使用的新技術,例如:個性化數(shù)字標牌、增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實、拍攝購物者的視頻和模式識別、交互式移動應用。隨著高數(shù)據(jù)速率和極低延遲的實現(xiàn),消費者體驗將得到增強。借助物聯(lián)網(wǎng)和移動應用等技術,創(chuàng)新趨勢正在重塑許多人進入商店時的期望。
在未來的更衣室里,互動的“魔鏡”可以識別某人通過射頻識別標簽試穿的產(chǎn)品,從而提供有關客戶的有價值信息。
商店可以使用獲得的數(shù)據(jù)實時顯示個性化廣告,例如與禮服完美匹配的項鏈或鞋子。如果客戶需要不同的尺寸,他們可以簡單地按下一個按鈕,提醒售貨員而不是通過更衣室門笨拙地喊叫請求。此外,如果購物者對準備購買的產(chǎn)品感到興奮或希望在購買之前從朋友那里獲得意見,他們可以快速輕松地將圖像及文本發(fā)布到社交媒體上。
當商店開始使用5G網(wǎng)絡時,客戶和員工將擁有這類型的交互和數(shù)據(jù)收集的移動功能。
更重要的是,當購物者離開商店時,個性化體驗并沒有結束。在交互過程中,可以無縫地收集數(shù)據(jù),如電子郵件地址、大小、樣式首選項,并使用發(fā)送來的目標要約。
5G將實現(xiàn)實時網(wǎng)絡應用,這將改變醫(yī)療保健行業(yè),使用案例包括可以遠程監(jiān)控的高清手術視頻的實時傳輸過程。5G無線網(wǎng)絡將成為解開預防、診斷和治療護理解決方案的關鍵。通過Verizon的5G超寬帶網(wǎng)絡,物理治療師可以幫助患者在手術后恢復運動范圍;研究醫(yī)院的學生可能會近乎實時地觀察遠程手術。在Verizon的5G超寬帶網(wǎng)絡的支持下,遠程醫(yī)療和其他形式的遠程醫(yī)療將最終變得不受限制。
另外,運營商將進入醫(yī)療保健價值鏈并推動其轉型若干領域,包括醫(yī)院應用、醫(yī)療培訓、遙測和在線預訂系統(tǒng)中使用的虛擬現(xiàn)實以及實時醫(yī)療數(shù)據(jù)管理。對于使用5G解決該行業(yè)的運營商而言,最有希望的領域是在傳統(tǒng)醫(yī)院環(huán)境之外使用的患者應用程序。此類例子包括精準醫(yī)學、在線咨詢以及遠程監(jiān)控健康和遠程管理藥物以更好地管理慢性病的應用。
5G應用于連接汽車,改善汽車的增強現(xiàn)實(AR)與虛擬現(xiàn)實(VR)。5G增強的車輛通信服務將包括直接通信(車輛之間、車輛與行人之間、車輛與基礎設施之間)以及用于自動駕駛的網(wǎng)絡通信技術。5G支持的案例將側重于車輛的便利性和安全性,包括意圖共享、路徑規(guī)劃、協(xié)調(diào)駕駛和實時本地更新。
5G實現(xiàn)了專用“網(wǎng)絡片”的部署和分配,在一個覆蓋區(qū)域或功能邊界內(nèi),不同的服務和解決方案可以占用其自己的網(wǎng)絡片段,具有不同的速度,保證服務質量。對于物聯(lián)網(wǎng),這將為所有市場領域的連接設備創(chuàng)造新的可能性。未來可能建立支持聯(lián)網(wǎng)汽車服務,同時支持環(huán)境監(jiān)測設備。后者可能僅在某些條件發(fā)生變化時傳輸,而連接的汽車服務切片可利用州際公路附近的網(wǎng)絡資源訪問信息,不斷地通過增強型網(wǎng)絡廣播模式將道路流量或路線信息傳遞給過往車輛。