揭开5G神秘面纱/计算机网络分层（OSI、TCP/IP）

5G通信

一、移动通信发展历程

  1.1、移动通信技术具有代际演进规律
             ● “G”代表每一代

             ●  每十年一个周期

  1.2、移动通信发展史
                移动通信延续着每十年一代技术革新的发展规律，已经历了1G、2G、3G、4G的发展，目前处于5G高速发展阶段。
                    1G    1980s    语音，AMPS、TACS（大哥大）
                    2G    1990s    短信开始流行
                    3G    2000s    出现了如QQ、微信等社交应用
                    4G    2010s    在线、互动、游戏
                    5G    2020s    虚拟现实，零时延感知（VR/AR/MR)

二、5G技术指标
  2.1、4G技术指标与5G技术指标对比
  指标名称                          4G参考值              5G取值
  流量密度                          0.1 Tbps/K㎡        10 Tbps/K㎡
  连接密度                          10 万/K㎡             100 万/K㎡
  时延                                 10ms                    1ms
  移动性                              350Km/h              500Km/h
  能效                                 1倍                       100倍提升（网络侧）
  用户体验速率                   10Mbps                0.1-1Gbps
  频谱效率                           1倍                       3倍提升（某些场景5倍）
  峰值速率                           10Gbps                20Gbps

三、5G应用场景
3.1、车联网

             远控驾驶、编队行驶、自动驾驶

       车联网的概念源于物联网，即车辆物联网，是以行驶中的车辆为信息感知对象，借助新一代信息通信技术，实现车与X（即车与车、人、路、服务平台）之间的网络连接，提升车辆整体的智能驾驶水平，为用户提供安全、舒适、智能、高效的驾驶感受与交通服务，同时提高交通运行效率，提升社会交通服务的智能化水平。

3.2、远程医疗

             远程B超、远程手术

        远程医疗是指通过计算机技术、遥感、遥测、遥控技术为依托，充分发挥大医院或专科医疗中心的医疗技术和医疗设备优势，对医疗条件较差的边远地区、海岛或舰船上的伤病员进行远距离诊断、治疗和咨询。远程医疗的主要目标是改善医疗服务，为患者提供更好的咨询、诊断、治疗方案和随访体验。

3.3、VR/AR
        VR：VR是虚拟现实，沉浸式地进入虚拟世界消费内容，给用户身临其境的感觉。这些内容可以是电影、比赛、风景、新闻等等

        AR：AR是增强现实，是以现实世界的实体为主体，借助于数字技术帮助消费者更好地探索现实世界和与之交付。

        MR：MR是混合现实，将真实世界和虚拟世界混合在一起，来产生新的可视化环境，环境中同时包含了物理实体与虚拟信息，并且必须是实时的。

计算机网络分层（OSI、TCP/IP）

一、TCP/IP模型

1）物理层

      主要负责定义电缆、光纤等物理设备的连接方式和传输速率等一些基本特性；

2）数据链路层

      负责通过MAC地址寻址以及数据帧的传输。

3）网络层

      负责将数据包从一个网络传输到另一个网络，其使用IP地址进行寻址和路由选择。

      1.ARP：地址解析协议。

      2.RARP：逆向地址解析协议。

      3.IGMP：网际组管理协议。

      4.ICMP：Internet控制报文协议。

4）传输层

     为应用程序提供端到端的可靠数据传输，常见的协议有TCP和UDP。

      1.TCP: 一种面向连接的、可靠的、稳定的、基于字节流的传输控制协议。

      2.UDP: 用户数据报协议，传输效率更高。

5）应用层

     包括了HTTP、FTP、SSH等协议，用于实现各种应用服务。

      1.HTTP：超文本传输协议。

      2.FTP：文件传输协议，用于Internet上的控制文件的双向传输。同时也是一个应用程序。 

      3.SSH：远程访问控制协议。SSH 是目前较可靠，专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。

二、OSI七层模型（Open System Interconnection）

       OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯，因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输 。
      完成中继功能的节点通常称为中继系统。在OSI七层模型中，处于不同层的中继系统具有不同的名称。  
      一个设备工作在哪一层，关键看它工作时利用哪一层的数据头部信息。网桥工作时，是以MAC头部来决定转发端口的，因此显然它是数据链路层的设备。

1）应用层：网络服务与最终用户的一个接口。

     协议有：HTTP FTP  DNS SSH

2）表示层：数据的表示、安全、压缩。

3）会话层：建立、管理、终止会话。

4）传输层：定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。（数据段）

5）网络层：进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。（数据包）

6）数据链路层：建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。（数据帧）

     将比特组合成字节进而组合成数据帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。

7）物理层：建立、维护、断开物理连接。比特流。

三、OSI七层和TCP/IP的区别

1、TCP/IP是一个协议簇，而OSI是一个模型。

2、TCP/IP是五层结构，而OSI是七层结构。

3、TCP/IP的第三层仅支持IP协议，OSI支持所有的网络层协议。