揭开5G神秘面纱
一、移动通信技术具有代际演进规律
1、G代表一代;
2.、每10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 |
二、5G技术指标和ITU定义的三大应用场景
1、5G技术指标:
指标名称 |
流量密度 |
连接密度 |
时延 |
移动性 |
能效 |
用户体验速率 |
频谱效率 |
峰值速率 |
4G参考值 |
0.1Tbps/km² |
10万/km² |
10ms |
350km/h |
1倍 |
10Mbps |
1倍 |
1Gbps |
5G参考值 |
10Tbps/km² |
100万/km² |
1ms |
500km/h |
100倍 |
0.1-1Gbps |
3倍提升 |
20Gbps |
2、ITU定义的三大应用场景:
增强的移动宽带;海量机器通信;超高可靠和低时延通信。
三、5G应用场景——VR /AR、车联网、远程医疗、智慧城市等
3.1 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)
3.2车联网
3.3远程医疗
3.4智慧城市等
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
1、高流量密度、高速率
2、大量增加小基站,以空间换性能
4.2 基站一般包括:宏基站和小基站
1、宏基站:即“铁塔站”,一般覆盖范围数千米
2、小基站:一般覆盖范围在10-200M,小基站又分为:
1) 家庭基站(Femto cell)
2) 微基站(Micro cell)
3) 微微基站(Pico cell)
4) 室内基站
5) 个人基站
4.3 小基站优势
1、体积小、成本低、安装容易、适合深度覆盖
2、功率小、干扰小、更小的范围内实现频率复用、提升容量
3、距离用户近、提升信号质量和高速率
五、5G关键技术——动态自组织网络(SON)
5.1 用于满足低时延高可靠场景
5.2 优点:
1、部署灵活
2、支持多跳
3、高可靠性
4、支持超高带宽
5.3 主要功能
1、自配置(self-confignration)
2、自优化(self-optimization)
3、自愈(self-healing)
六、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
七、5G关键技术——网络功能虚拟化(NFV)
1、软硬件解耦、虚拟化
2、通用硬件实现网络功能
SDN与NFV的区别
SDN是面向网络架构的创新
NFV是面向设备形态的创新
八、5G面临的挑战——频谱资源
1、5GHz以下的频段已非常拥挤
2、解决方向:高频段和超高频段
九、5G面临的挑战——新业务
1、eMBB: AR/VR等传输速率要求高(3D/超高清视频等大浏览量移动宽带业务)
2、mMTC:对连接数量、耗电待机要求较高(大规模物联网业务)
3、uRLLC: 对时延、可靠性要求很高(无人驾驶、工业自动化等业务)
十、5G面临的挑战——新场景
1、移动热点:大量热点带来的超密组网挑战
2、物联网络:物联新业务远超人的活动范围
3、低空/高空覆盖:无人机、飞机航线覆盖等
十一、5G面临的挑战——终端设备
1、联网终端爆发式增长
2、终端多模研发、工艺、电池寿命等挑战
十二、5G面临的挑战——安全挑战
12.1 三大场景安全挑战
1、eMBB:安全处理性能、二次认证、已知漏洞
2、mMTC:轻量化安全、海量连接信令风暴
3、uRLLC:低时延的安全算法、边缘计算、隐私保护
12.2 新架构安全挑战
SDN、NFV等新安全挑战