个人对5G的初步认识

揭开5G神秘面纱

一、移动通信发展历程

移动通信技术具有代际演进规律

“G”代表一代

每十年一个周期

1G

2G

3G

4G

5G

1980年

1990年

2000年

2010年

2020年

语音

短信

社交应用

在线、互动、游戏

虚拟现实、“零”时延感知

二、5G技术指标和三大应用环境

指标名称

流量密度

连接数密度

时延

移动性

能效

用户体验速率

频谱效率

峰值

4G参考值

0.1 Tbp /km²

10万/km²

10ms

350km/h

1倍

10Mbps

1倍

1Gbps

5G取值

10Tbp/ km²

100万/km²

1ms

500km/h

100倍提升

0.1-1Gbps

3倍提升

(某些场景5倍)

20Gbps

2、ITU(国际电信联盟)定义的三大应用场景

(1)增强的移动宽带

(2)海量机器通信

(3)超高可靠和低时延通信

三、5G应用场景

1、VR/AR

(1)VR:虚拟现实

(2)AR:增强现实(局部模拟)

(3)MR:混合现实(场景模拟)

2、车联网

3、远程医疗

4、智慧城市

(1)任何人

(2)任何时间

(3)任何地点

(4)获取所需的服务

四、5G关键技术——超密集组网

4-1 超密集组网

    5G需要满足热点高容量场景(高流量密度、高速度)
    大量增加小基站,以空间换性能

4-2超密集组网

基站一般包括:宏基站和小基站

    宏基站:即“铁基站”,一般覆盖范围数千米
    小基站:一般覆盖范围是10m-200m,小基站又分为
    家庭基站(Femto cell)
    微基站(Mico cell)
    微微基站(Pico cell  ,又称皮基站)
    室内基站
    个人基站

4-3超密集组网

小基站优势:

    体积小,成本低,安装容易,适合深度覆盖
    功率小,干扰小,更小的范围内实现频率覆盖复用,提升容量
    距离用户近,提升信号质量和高速率

五、5G关键技术——大规模天线阵列

六、5G关键技术——动态自组网络(SON)

用于满足低时延高可靠场景

     优点:(1)部署灵活

           (2)支持多跳

           (3)高可靠性

           (4)支持超高宽带

SON主要包括三大功能

    自配置(Self-configuration)
    自优化(Self-optimization)
    自愈(Self-healing)

七、5G关键技术——软件定义网络(SDN)

1、物理上分离控制平面和转发平面

2、控制器集中管理多台转发设备

3、服务和程序部署在控制器上

八、5G关键技术——网络功能虚拟化(NFV)

1、软硬件解耦,虚拟化

2、通用硬件实现网络化

九、5G关键技术——SDN与NFV的区别

1、SDN是面向网络架构的创新

2、NFV是面向设备形态的创新

十、5G面临的新挑战——频谱资源

1、5GHz以下的频段已非常拥挤

2、解决方向:高频率和超高频率

十一、5G面临的新挑战——新业务

新业务挑战:

    uRLLC:对时延、可靠性要求高

(uRLLC指如无人机驾驶、工业自动化等需低时延、高可靠连接业务)

    mMTC:对连接数量,耗电/待机要求高

(mMTC指大规模物联网络)

    eMBB:AR/VR等传输速率要求高

(eMBB:3D/超高清视频等大流量移动宽带业务)

十二、5G面临的新挑战——新场景

新使用场景的挑战

    移动热点:大量热点带来的超密组网的挑战
    物联网络:物联新业务远超人的活动范围
    低空/高空覆盖:无人机、飞机航线覆盖等

十三、5G面临的新挑战——终端设备

终端设备的挑战

    联网终端爆发增长
    终端多模研发、工艺、电池寿命等挑战

十四、5G面临的新挑战——安全挑战

三大场景安全挑战:

    eMBB:安全处理性能、二次认证、已知漏洞
    mMTC:轻量化安全、海量连接信令风暴
    uRLLC:低时延的安全算法、边缘计算、隐私保护

新架构安全挑战:SDN、NFV等新安全挑战

原创:https://www.panoramacn.com
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