【5G基础学习笔记】 5G基础知识介绍

1. 5G 发展历程

     1.1 移动通信发展

1.       1G：模拟通信，只支持语音，不同国家，安全问题
2.       2G：数字，欧洲GSM，美国高通
3.       3G：ITO主导，无线互联网。
4.       4G：3GPP，LTE 两个标准，LTE对数据大幅提升

  前 4G 时代移动通信发展趋势

• 延迟极低，可靠性高且以人为中心的通信，比如云办公，医疗办公
• 延迟级低，可靠性高且以机器为中心的通信，比如如人驾驶，工业自动化
• 支持高用户密度，支持的设备多，空调，热水器，购物商场，地铁站
• 保持高移动性下的高质量，高铁
• 物联网，比如智能家居，车载
• 应用聚合，救灾通信
• 超精准定位应用，无人驾驶，无人机
• 流量增长，从 2020-2030 增长达百倍

 

    1.2 ITU 5G发展历程

       ITU，国际电信联盟

 

 

2. 5G 应用场景

•   增强型移动宽带 eMBB
•   超可靠和低延迟痛惜  uRLLC，工业自动化，生产流程的控制，自动驾驶
•   大规模机器类型通信 mMTC，连接设备数量庞大，设备成本降低

 

 

 

 

3. 5G 性能指标 (ITU)

     3.1 峰值速率

        定义：理想信道，将全部可用无限资源分配给总段后终端可达到的最大传输速率，单位为 bit/s

       使用场景：eMBB

       指标：下行峰值速率 > 20Gbit/s，上行峰值速率 > 10Gbit/s

     3.2 体验速率

        定义：用户速率概率累计函数中，5%点处所获得的速率，单位为bit/s

       使用场景：eMBB

       指标：下行体验速率 > 100Mbit/s，上行体验速率 > 50Mbit/s

     3.3 用户面时延

        定义：发送者发出数据包到接收者收到数据包的过程中，无线网络部分（空口），所引入的单向时间延迟，单位为ms

       使用场景：eMBB uRLLC

       指标：eMBB < 4ms URLLC < 1ms

     3.4 移动性

        定义：在能达到特定Qos情况下的终端最高移动速率，单位为km/h

       使用场景：eMBB

       指标：下行体验速率 > 100Mbit/s，上行体验速率 > 50Mbit/s

     3.5 连接密度

        定义：单位面积内，满足特定Qos的最大连接终端数量，单位为设备km2，这里的Gos指终端能在99% Qos的情况10s内成功收到32字节的数据包

       使用场景：mMTC

       指标：连接密度 > 1000000设备/km2

     3.6 频谱效率

        定义：峰值频谱效率，理想情况下峰值速率与所占带宽的比值，单位为bit/s/HZ，平均频谱效率,小区内所有用户的总速率与所占带宽单位为km/h及天线端口数的比值，单位为bit/s/Hz/TRxP

       使用场景：eMBB

       指标：下行峰值频谱速率 > 30bit/s/Hz，上行峰值频谱速率 > 15bit/s/Hz

     3.7 能效

        定义：数据传输的效率，以及无数据传输时的尽量小的能量消耗

       使用场景：eMBB

       指标：终端应支持高休眠率以及长休眠时间

     3.8 区域吞吐量

        定义：单位面积能够达到的用户业务速率，单位为bit/s/m2

       使用场景：eMBB

       指标：室内区域吞吐量 > 10Mbit/s/m2

     3.9 可靠性

        定义：在规定时间段 1ms 内成功传输指定大小 32byte 数据包的概率

       使用场景：uRLLC

       指标：下行可靠性 > 99.999% 上行可靠性 > 99.999%

     3.10 带宽

        定义：HZ

       使用场景：eMBB uRLLC mMTC

       指标：最小可支持带宽 > 100MHZ，期望可到到带宽 > 1GHZ