通信时代的发展与5G未来的发展方向以及面临的业务挑战

一， 网络时代的发展

      如今我们生活在这个网络时代，来先了解一下通过新时代的发展历程：
       
       1G：语音时代（1980年）
       2G：短信时代（1990年）
       3G: 社交应用 （2000年）
       4G：在线，互动，游戏 （2010年）
       5G: 虚拟现实，零时延感知 （2020年）
       
   可以很明显的看出，我们通信时代的发展周期大约是每十年一个周期，现在已经是5G时代了

二，5G技术指标和应用场景

1.技术指标

指标	流量密度	连接密度	时延	移动性	能效	用户体验效率	频谱效率	峰值速率
4G	0.1Tbps/Km^2	10万/Km^2	10ms	350Km/h	1倍	10Mbps	1倍	1Gbps
5G	10Tbps/Km^2	100 万/Km^2	1ms	500km/h	100倍提升	10Mbps	10Mbps	20Gbps

2.应用场景

• VR/AR
  - VR :虚拟现实（在航天，娱乐，影视，军事，教育，医学等方面应用比较多）
  - AR: 增强现实 （是在真实的物理场景上模拟）
  - MR：混合现实

• 远程医疗
  - 远程B超
  - 远程手术

• 智慧城市

三，5G的关键技术

1.超密集组网

   在此情景下，组网流量密度高，速率也要高，5G需要满足热点高容量。

超密集组网实现的形式 ：大量增加小基站，以空间换性能。
基站有大基站与小基站两种：

宏基站: 即为铁塔站，一般覆盖范围数千里。

小基站： 一般覆盖范围在10m–200m之间。
优势：距离用户近，提升信号质量和高速率，体积小，成本低，安装比较容易，适合深度覆盖，功率小，干扰小，更小的范围更容易实现频率复用，提升容量。
应用场景：应用在宏基站的盲区，来提升网络的覆盖面积，还有宏基站的热点区域，热点区域用户量比较大，用户体验效率因资源不足而下降，小基站可以有效地提信号覆盖。

2.动态自组织网络 （SON)

 用于满足低时延高可靠场景，部署灵活，支持多0跳高可靠性，支持超高宽带主要功能
   三大特点就是自配置，自优化，自愈。

3.软件定义网络 （SDN)

   - 物理上分离控制平面和转发平面
   - 控制集中管理多台转发设备
   - 服务和程序部署在控制器上

4.网络功能虚拟化（NFV)

通用硬件实现网络功能，软硬件解耦，虚拟化。

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。

四，5G面临的挑战

1，频谱资源挑战

        50hz以下的频段已经非常拥挤    解决方法：高频段和超高频段。

2，新业务挑战

   EMBB:指的是3D超高视频等大流量移动宽带业务AR/VR等传输速率高。
   Wmtc:指的是大规模物联网业务对连接数量耗电/待机要求高。
   Urllc ：指的是如无人驾驶，工业自动化等需要低时延，高可靠连接的业务。对时延，可靠性要求很高。

3，新使用场景挑战

移动热点：大量热点带来的超密集组网挑战。
物联网络：物联新业务超人的活动范围。
低空/高空覆盖：无人机，飞机航线覆盖。

4，终端设备挑战

  物联网终端爆发式增长
  终端多模研发，工艺，电池寿命的挑战

5，安全挑战

1，三大场景安全挑战：

      eMBB： 安全处理性能、二次元认证、已知漏洞
      eMTC：轻量化安全，海量连接信令风暴
      uRLLC：低时延的安全算法、边缘就算、隐私保护

2，新架构安全挑战

  SDN,NFV等新安全挑战。