2025年5G通信技术卷

2025年5G通信技术卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共40分。请将正确选项的字母填在括号内）1.5GNR(NewRadio)标准的主要演进方向不包括以下哪一项？A.更高的数据传输速率B.更低的网络时延C.更高的连接数密度D.完全取代现有的4GLTE网络2.以下哪种技术不是5G大规模MIMO（MassiveMIMO）的关键组成部分？A.大数量天线单元部署B.波束赋形（Beamforming）C.信道状态信息（CSI）实时反馈D.单用户多流传输3.5G的三大典型应用场景（eMBB,URLLC,mMTC）中，主要面向低时延、高可靠性的场景是？A.eMBB(增强移动宽带)B.URLLC(超可靠低时延通信)C.mMTC(海量机器类通信)D.以上都不是4.5G网络架构中，边缘计算（MEC-Multi-accessEdgeComputing）的主要优势在于？A.降低核心网负载B.提升数据传输带宽C.降低用户感知时延D.增加网络连接密度5.以下哪个频段属于5G常用的毫米波（mmWave）频段范围？A.700MHzB.1.8GHzC.24GHzD.6GHz6.在5G网络部署中，SA（Standalone）架构与NSA（Non-Standalone）架构的主要区别在于？A.SA架构不支持NSA架构B.SA架构的核心网独立于4GC.NSA架构部署成本更低D.SA架构的移动性管理更复杂7.网络切片（NetworkSlicing）技术的主要目的是什么？A.提高网络资源利用率B.实现不同业务场景的差异化服务C.增加网络覆盖范围D.降低网络运维成本8.以下哪种技术可以有效提升5G系统在复杂无线环境下的覆盖范围？A.超大规模MIMOB.小基站（SmallCell）部署C.波束赋形D.载波聚合（CA）9.5G引入的新的网络功能（NF）中，负责移动性管理的是？A.UPF(UserPlaneFunction)B.AMF(AccessandMobilityManagementFunction)C.SMF(SessionManagementFunction)D.NRF(NetworkRepositoryFunction)10.5G技术相比4G，在连接数密度方面提升了多少个数量级？A.1个B.2个C.3个D.4个11.以下哪个不是5G-Advanced（GA）阶段重点研究和发展的关键技术方向？A.通感一体化（ISAC）B.增强型空口（eAER）C.通用人工智能（AGI）应用D.柔性计算12.5G网络中，CU（CentralizedUnit）和DU（DistributedUnit）的功能主要是？A.承载用户数据B.处理用户面数据C.执行控制面信令处理D.管理网络资源分配13.在5G应用中，需要极高可靠性和低时延的场景举例不包括？A.远程手术B.自动驾驶C.视频直播D.智能家居控制14.以下关于5G频谱的说法，哪项是正确的？A.5G只使用厘米波和毫米波频段B.5G可以使用低、中、高频段C.5G频谱资源主要来自卫星通信D.5G频谱是免费使用的15.5G与云计算、边缘计算结合，主要为了解决什么问题？A.提升网络传输速率B.降低网络运营成本C.满足低时延和高带宽的应用需求D.减少网络部署复杂性16.5G的URLLC场景下，对网络提出的核心要求是？A.高吞吐量B.低时延（通常毫秒级）C.高频谱效率D.大连接数17.以下哪种技术不是用于提升5G网络频谱效率的手段？A.载波聚合B.波束赋形C.大规模MIMOD.多用户多流传输18.5G-Advanced在mMTC场景下的主要提升目标是？A.提升带宽和时延性能B.降低连接建立时间和能耗C.增强网络覆盖范围D.提高数据传输速率19.5G网络架构中，负责策略和规则控制的是？A.UPFB.AMFC.SMFD.PCF(PolicyandChargingControlFunction)20.5G技术对垂直行业应用（如工业互联网、车联网）带来的主要价值是？A.提供更快的网络速度B.实现更低时延、更高可靠性的连接与交互C.降低网络建设成本D.增加网络用户数量二、判断题（每题2分，共20分。请将“正确”或“错误”填在括号内）1.5GNR标准完全取代了4GLTE标准，不再需要4G网络。()2.大规模MIMO通过使用大量天线，可以同时服务多个用户，提高频谱效率和系统容量。()3.毫米波频段具有带宽高、传输距离远的特点。()4.SA（独立组网）架构下，5G核心网与4G核心网完全分离。()5.网络切片可以在同一个物理网络上为不同行业、不同业务提供定制化的网络服务。()6.5G的eMBB场景主要面向需要大规模数据传输的应用，如高清视频流。()7.5G的部署不需要解决互操作性问题，因为它是全新的网络技术。()8.边缘计算（MEC）将计算能力和应用服务部署在网络边缘，以降低时延。()9.5G的网络切片技术可以无限细分为满足各种需求。()10.5G-Advanced是6G的早期版本，包含了6G的所有关键技术。()三、简答题（每题6分，共30分）1.简述5G相对于4G在主要技术指标（如带宽、时延、连接数密度）上的显著提升。2.解释什么是5G的网络切片，并说明其主要优势。3.简述波束赋形技术在5G通信系统中的作用及其主要原理。4.列举三个5G典型的应用场景，并简述每个场景的主要特点和典型应用。5.简述5G独立组网（SA）架构与非独立组网（NSA）架构的主要区别。四、论述题（每题10分，共20分）1.结合实例，论述5G与人工智能（AI）技术融合可能带来的机遇和挑战。2.试分析5G-Advanced阶段引入的通感一体化（ISAC）技术可能带来的影响和应用前景。试卷答案一、选择题1.D解析：5G的目标是演进和增强4G网络，并非完全取代。2.D解析：单用户多流传输是MassiveMIMO的一种工作模式，而非其关键技术组成部分。关键技术包括大量天线、波束赋形、CSIFR等。3.B解析：URLLC（超可靠低时延通信）是5G三大场景之一，专注于提供极低时延和极高可靠性的连接。4.C解析：MEC将计算和存储能力部署在靠近用户侧的边缘节点，可以显著降低数据传输时延。5.C解析：毫米波频段通常指24GHz及以上频段。6.B解析：SA架构的核心网是完全独立的5G核心网，而NSA架构是在4G核心网基础上增加5G网元（如UPF）。7.B解析：网络切片的核心价值在于为不同业务提供定制化的、隔离的虚拟网络，实现差异化服务。8.B解析：小基站部署密度高，可以有效弥补宏基站的覆盖盲区，提升整体网络覆盖范围。9.B解析：AMF负责处理接入和移动性管理相关的功能。10.C解析：5G目标连接数密度相比4G提升了三个数量级。11.C解析：通用人工智能（AGI）是AI的一个领域，5G为其提供基础网络支持，但本身不是GA的关键技术方向。12.B解析：CU和DU主要负责处理用户面数据流量。13.C解析：视频直播主要属于eMBB场景，对时延要求相对不高。14.B解析：5G使用广泛频谱范围，包括低频段、中频段和高频段（毫米波）。15.C解析：云计算和边缘计算结合，旨在通过将计算能力靠近数据源或用户，满足低时延、高带宽的应用需求。16.B解析：URLLC场景的核心要求是极低的时延（毫秒级）和极高的可靠性。17.A解析：载波聚合、波束赋形、大规模MIMO都是提升频谱效率的手段；而低时延和高带宽是网络性能指标，不是提升频谱效率的技术手段。18.B解析：mMTC场景下，关键在于降低海量设备的连接建立时间和能耗，以支持大规模物联网应用。19.D解析：PCF负责根据策略规则进行控制和计费决策。20.B解析：5G通过提供低时延、高可靠性的连接，使得在工业互联网、车联网等垂直行业实现更复杂的应用成为可能。二、判断题1.错误解析：5G与4G并存发展，通过NSA模式平滑过渡，并逐步演进到SA模式。2.正确解析：MassiveMIMO通过同时服务多个用户并精确控制波束，提高了频谱利用率和系统容量。3.错误解析：毫米波波长短，传输距离近，受阻挡严重。4.正确解析：SA架构下，5G的核心网（AMF,SMF,UPF等）是全新的，与4G核心网分离。5.正确解析：网络切片技术允许在物理网络基础设施上创建多个虚拟的、隔离的网络，满足不同行业和业务的需求。6.正确解析：eMBB（增强移动宽带）主要面向需要大带宽的应用，如高清视频、VR/AR等。7.错误解析：即使5G是新技术，其在部署过程中也需要与现有网络或其他运营商网络进行互操作。8.正确解析：MEC将计算能力部署在网络边缘，使得数据处理和业务响应更接近用户，从而降低时延。9.错误解析：网络切片需要考虑技术限制、成本效益等因素，并非可以无限细分。10.错误解析：5G-Advanced是5G标准的后续演进版本，旨在解决当前5G的挑战并提升性能，并非6G的早期版本，且包含的技术与6G可能仍有差异。三、简答题1.5G相对于4G在主要技术指标上的显著提升：*带宽：5G提供了更高的峰值速率和更大的用户体验速率，下行峰值速率可达20Gbps以上，上行峰值速率可达10Gbps以上，远超4G的几百Mbps。*时延：5G的端到端时延大幅降低，用户面时延目标低至1毫秒（URLLC场景），核心网时延也显著减少，远低于4G的几十至几百毫秒。*连接数密度：5G能够支持每平方公里百万级别的连接数密度，远超4G，满足海量物联网设备接入的需求。2.解释什么是5G的网络切片，并说明其主要优势：*解释：网络切片是5G网络架构中的一种虚拟化技术，允许在同一个物理5G网络基础设施上创建多个逻辑上隔离、定制化的虚拟网络。每个切片可以根据特定业务的需求（如带宽、时延、可靠性、安全性等）进行资源分配和优化。*主要优势：提供差异化服务（满足不同业务场景的特定需求）、资源效率提升（按需分配资源，避免资源浪费）、网络隔离与安全保障（不同切片间相互隔离，保障业务安全和隐私）、促进创新和新的商业模式（为垂直行业提供定制化网络服务）。3.简述波束赋形技术在5G通信系统中的作用及其主要原理：*作用：波束赋形技术利用大规模天线阵列，将无线信号能量聚焦于特定用户或特定方向，而不是向所有方向均匀广播。这可以显著提高目标用户的信号强度（提升接收功率）、降低干扰（减少对其他用户和系统的干扰）、增加系统容量和频谱效率、改善覆盖范围。*主要原理：通过精确控制天线阵列中每个天线单元的相位和幅度，合成出指向特定方向的相干波束。接收端（用户设备）可以使用类似的波束赋形技术，将接收到的信号能量集中，提高信号质量。4.列举三个5G典型的应用场景，并简述每个场景的主要特点和典型应用：*eMBB（增强移动宽带）：特点是大带宽、高速率。典型应用包括高清/超高清视频流媒体、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、云游戏、大规模文件下载/上传等。*URLLC（超可靠低时延通信）：特点是非常低时延、极高可靠性。典型应用包括远程手术、工业自动化控制（如机器人控制、柔性生产线）、自动驾驶/车联网（V2X通信）、精准农业等。*mMTC（海量机器类通信）：特点是大连接数密度、低功耗、低速率。典型应用包括智慧城市（传感器网络）、智能抄表、共享经济（共享单车定位）、环境监测、智能物流（资产追踪）等。5.简述5G独立组网（SA）架构与非独立组网（NSA）架构的主要区别：*SA架构：5G核心网（包含AMF,SMF,UPF等）完全独立于4G核心网。5G无线接入网（NG-RAN）与4G无线接入网（eNodeB）之间通过5G接口（N1）连接。这种架构提供了完整的5G功能，支持所有的5G特性（如网络切片、URLLC），网络体验最优，但部署成本高，建设周期长。*NSA架构：5G核心网仍然沿用现有的4G核心网（EPC，主要是MME和SGW），但增加了5G的网元（UPF）和无线接入网（NG-RAN）与4G基站（eNodeB）之间通过4G接口（S1）和新增的接口（N2）连接。这种架构可以借助现有的4G网络和核心网，部署速度快，成本相对较低，可以快速提供部分5G特性（主要基于eMBB），但受限于4G核心网的能力，无法支持完整的5G特性（如URLLC、网络切片），移动性管理也受4G影响。四、论述题1.结合实例，论述5G与人工智能（AI）技术融合可能带来的机遇和挑战。*机遇：*赋能垂直行业智能化：5G的低时延、高可靠、大带宽特性为AI在工业控制、智慧医疗、自动驾驶等场景的应用提供了基础。例如，在智能制造中，5G连接大量传感器和机器人，AI实时分析数据并控制生产流程，实现柔性制造；在智慧医疗中，5G支持远程手术指导或实时传输高清医学影像，AI辅助医生进行诊断。*提升AI模型训练效率：AI模型的训练需要处理海量数据，5G的大带宽支持更快的数据传输，结合边缘计算（MEC），可以在靠近数据源的边缘侧进行部分模型训练或推理，减少数据回传核心网的时延和带宽压力。*实现更智能的网络管理：AI可以结合5G网络产生的海量数据，实现网络的智能预测、故障自愈、资源动态优化和自动化配置，提升网络运维效率和用户体验。*创造新的交互方式：结合AR/VR和AI，5G可以支持更沉浸式、更智能的增强现实体验，例如在零售中虚拟试穿，在教学中虚拟实验。*挑战：*复杂度增加：融合系统（5G+AI）的架构和运维复杂度显著增加，需要跨领域专业知识。*数据安全与隐私：传输和处理的data量巨大，包含敏感信息，如何保障数据安全和用户隐私是一大挑战。*标准化与互操作性：5G和AI技术仍在快速发展，标准化进程相对滞后，不同厂商设备、平台的互操作性有待提高。*成本问题：部署支持融合应用的5G网络和开发AI算法需要巨大的投资。*算法与网络匹配：需要开发适应5G网络特性（如动态时延、抖动）的AI算法。2.试分析5G-Advanced在通感一体化（ISAC）技术可能带来的影响和应用前景。*ISAC（IntegratedSensingandCommunication）技术是5G-Advanced的关键方向之一，旨在将通信功能与传感功能相结合，通过5G网络同时传输信息和获取环境感知数