一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)(三)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之5G技術(shù)特點(diǎn)+TCP握手

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的使用使得手機(jī)通信等成為可能，目前5G技術(shù)是最為火熱的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之一，因此本文中將對(duì)該項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)予以介紹。此外，為保證大家對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)有更深入的了解，本文還將對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中的TCP/IP協(xié)議握手過(guò)程加以闡述。如果你對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、5G技術(shù)特點(diǎn)

5G新空口將面向超大帶寬、超低時(shí)延、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)連接三大應(yīng)用場(chǎng)景，相比較于前幾代移動(dòng)通信，融合了新的關(guān)鍵技術(shù)。

1.中高頻段通信

3GPP 規(guī)定，5G 新空口包括兩大頻譜范圍分別為FR1和FR2。

FR1最大信道帶寬定義為100MHZ，F(xiàn)R2最大信道帶寬定義為400MHZ。中高頻段的寬闊頻譜范圍可定義更寬的信道帶寬，從而提升系統(tǒng)容量和通信速率。

2.載波技術(shù)

OFDM是目前主流通信標(biāo)準(zhǔn)都在使用的波形，包括3GPP LTE和IEEE 802.11(Wi-Fi)系列都在使用。

5G將面向三大應(yīng)用場(chǎng)景，目前呼聲最高是采用華為提出的F-OFDM技術(shù)。F-OFDM采用可配置的靈活的子載波帶寬、符號(hào)長(zhǎng)度以及循環(huán)前綴長(zhǎng)度，以滿(mǎn)足超大帶寬、超低時(shí)延和超大規(guī)模連接三大應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

3.多址技術(shù)

4G的多址接入方式為OFDMA，5G的eMBB場(chǎng)景的多址接入方式仍然基于OFDMA。

但對(duì)于百萬(wàn)個(gè)連接數(shù)每平方公里的mMTC大連接場(chǎng)景，改進(jìn)的OFDMA可能無(wú)法滿(mǎn)足需求。因此3GPP RAN1在2016 年中的會(huì)議決定：eMBB場(chǎng)景的多址接入方式應(yīng)基于正交的多址方式(OFDMA)，非正交的多址技術(shù)將用于mMTC 的上行場(chǎng)景。

這樣非正交頻分多址(NOMA)也成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)，吸引了大量目光。華為的SCMA、中興MUSA 和大唐的PDMA等都在Release 16中競(jìng)爭(zhēng)mMTC 的上行多址方案。

4.多天線(xiàn)技術(shù)

4G通信系統(tǒng)的天線(xiàn)是2天線(xiàn)、4天線(xiàn)或者8天線(xiàn)，5G將引入大規(guī)模MIMO天線(xiàn)，天線(xiàn)數(shù)量將達(dá)到64甚至更高。

傳統(tǒng)信號(hào)覆蓋維度為2D MIMO，僅能在水平維度區(qū)分用戶(hù)，massive MIMO結(jié)合算法可細(xì)分垂直維度和水平維度，實(shí)現(xiàn)3D MIMO。

5.新型編碼技術(shù)

5G確定將LDPC碼作為eMBB數(shù)據(jù)信道的編碼方案，Polar碼作為eMBB控制信道的編碼方案。

二、TCP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議握手解析

第一次握手：主機(jī)A發(fā)送位碼為syn=1，隨機(jī)產(chǎn)生seq number=1234567的數(shù)據(jù)包到服務(wù)器，主機(jī)B由SYN=1知道，A要求建立聯(lián)機(jī);

第二次握手：主機(jī)B收到請(qǐng)求后要確認(rèn)聯(lián)機(jī)信息，向A發(fā)送ack number=(主機(jī)A的seq+1)，syn=1，ack=1，隨機(jī)產(chǎn)生seq=7654321的包

第三次握手：主機(jī)A收到后檢查ack number是否正確，即第一次發(fā)送的seq number+1，以及位碼ack是否為1，若正確，主機(jī)A會(huì)再發(fā)送ack number=(主機(jī)B的seq+1)，ack=1，主機(jī)B收到后確認(rèn)seq值與ack=1則連接建立成功。

完成三次握手，主機(jī)A與主機(jī)B開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)。

在TCP/IP協(xié)議中，TCP協(xié)議提供可靠的連接服務(wù)，采用三次握手建立一個(gè)連接。

第一次握手：建立連接時(shí)，客戶(hù)端發(fā)送syn包(syn=j)到服務(wù)器，并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務(wù)器確認(rèn);

第二次握手：服務(wù)器收到syn包，必須確認(rèn)客戶(hù)的SYN(ack=j+1)，同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài); 第三次握手：客戶(hù)端收到服務(wù)器的SYN+ACK包，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=k+1)，此包發(fā)送完畢，客戶(hù)端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手。 完成三次握手，客戶(hù)端與服務(wù)器開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)。

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