揭开5G神秘面纱

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移动通信的发展历程

移动通信技术具有代际演进规律，“G"代表的是一代，每10年为一个周期。

1G——1980年，单一电话通信方式，产品（大哥大）

2G——1990年，增加了短信方式，产品（小灵通）

3G——2000年，出现了社交应用(QQ）

4G——2010年，在线互动应用（直播）

5G——2020年，虚拟现实，零时延感知（VR/AR)

5G的技术指标/应用场景

技术指标

流量密度	10T/km²
连接数密度	百万/km²
时延	1ms
移动性	500km/h
能效	100倍
速率	0.1-1Gbs
频谱效率	3倍
峰值速率	20G

应用场景

VR：虚拟现实

AR：增强现实

MR：混合现实

演变过程

车联网

1. 自动驾驶
2. 远控车辆
3. 编队驾驶

依靠于5G的时延小

远程医疗

智慧城市

5G的关键技术

超密集组网

1. 需要满足热点高容量场景
2. 高流量密度
3. 高速率
4. 大量增加小基站，以空间换性能

基站

基站分为：宏基站和小基站
宏基站：即“铁塔站”一般覆盖范围数千米
小基站：一般覆盖范围10米-200米
小基站又分为：

• 家庭基站（Femto cell)
  • 微基站（Micro cell)
    • 微微基站（Pico cell)
      • 室内基站
        • 个人基站
          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，距离用户近，提升信号质量和高速率。

大规模天线阵

MIMO天线阵

传统为2根4根8根天线，MIMO可达64根1128根256根。
优势：

1. 提升了信号可靠性
2. 提升了基站吞吐率
3. 大幅度降低对周围基站干扰
4. 服务更多的移动终端

动态自组织网络（Son）——全双工的依靠

用于满足低时延高可靠性场景。
优点：

1. 部署灵活
2. 支持多跳
3. 高可靠性
4. 支持超高带宽

三大功能

• 自配置（self-configuration)
  • 自优化（self-optimization)
    • 自愈（self-healing)

软件定义网络（SDN）

是通过网络设备控制平面与数据平面区分开开来从而实现网络流量的灵活控制，为核心网络及上层应用的创新提供良好的平台

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

网络功能虚拟化（NFV）

软硬件解耦、虚拟化
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
SDN：集中控制，优化全局效率，开放接口，加快业务上线，网络抽象，屏蔽底层差异。
NFV：上层业务云化，底层硬件标准化，分层运营，加快业务上线与创新。

5G时代面临的挑战

频谱资源的挑战

5GHZ以下的频段已非常拥挤
解决方向：高频段和超高频段

新业务挑战

URLLC：对时延，可靠性要求高，指的是：无人驾驶，工业自动化等
eMBB：对于AR/VR传输速率要求高，指的是：3D超高清视频等大流量移动带宽业务。
mMTC：对于连接数量，耗电，待机要求高，指的是：大规模物联网业务。
这三大场景分别指向不同的领域

新使用场景挑战

移动热点：大量热点带来的超密组网挑战
物联网络：五连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

终端设备的挑战

联网终端爆发式增长
终端多模研发，工艺，电池寿命挑战
概念产物：

1. 5G智能垃圾桶
2. 5G无人驾驶接驳车
3. 5G无人机
4. 5G送货机器人

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，海量链接信令风暴
uRLLC:低时延的安全算法，边缘计算，隐私保护

新架构的安全挑战

SDN/NFV等新安全挑战