揭开5G的神秘面纱

一.移动通信技术的发展历程

移动通信技术具有代际演进的规律，5G的全称是"第5代移动通信技术"。其中"G"的含义是“代”（generation），每10年为一个周期。

1G	2G	3G	4G	5G
1980S	1990S	2000S	2010	2020
语音	短信	社交应用	在线互动游戏	虚拟现实零时延感知

三大运营商1.WCDMA（联通） 2.CDMA2000（电信） 3.TD-SCDMA（移动华为）

二.5G技术8大指标

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	频谱速率	峰值速率
4G参考值	0.1Tbps/平方千米	10万/平方千米	10ms	350km/h	1倍	10Mbps	1倍	1Gbps
5G参考值	10Tbps/平方千米	100万/平方千米	1ms	500km/h	100倍	0.1-1Gbps	3倍（某些场景5倍提升）	20Gbps

三.5G技术三大应用场景

5G技术三大应用场景：（1）增强的移动带宽 （2）海量机器通信 （3）超高可靠低时延通信

VR虚拟现实（Virtual Reality）

AR增强现实(Augmented Reality)

MR混合现实(Mixed Reality)

车联网
自动驾驶

远程医疗
远程及时治疗

智慧城市
网络导航

四.5G的关键技术

(1)超密集组网
需要满足热点高容量场景（高流量密度，高速率）
大量增加小基站，以空间换性能
基站分为宏基站和小基站
宏基站：“铁塔站”，一般覆盖范围数千米
小基站：一般覆盖范围10—200M
小基站又分为家庭基站，微基站，微微基站（皮基站），室内基站和个人基站
小基站的优势：
体积小，易安装，适合深度覆盖
功率小，干扰小，在更小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

（2）大规模天线阵列（Massive MIMO）
优点：
提升了信号可靠性
提升了基站吞吐率
大幅度降低对周围基站干扰
服务更多的移动终端

(3)动态自组织网络(Son)
用于满足低时延高可靠性场景
优点：部署灵活 | 支持多跳 | 高可靠性 | 支持超高带宽

(4)软件定义网络(SDN)
物理上分离控制平面和转发平面
控制器集中管理多台转发设备
服务和程序部署在控制器上

(5)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

(6)SDN与NFV的区别
SDN：面向网络架构的创新
NFV：面向设备形态的创新

五.5G时代面临的挑战

（1）频谱资源的挑战
5GHZ以下的频段已经非常拥挤
解决方向：高频段和超高频段

（2）新业务挑战
URLLC：如无人驾驶，工业自动化等需要低时延，高可靠的连接业务，对时延，可靠性要求高
eMBB：指3D/超高清视频等大流量移动带宽业务 ，对AR/VR传输速率要求高
mMTC：指大规模物联网业务，对连接数量，耗时要求高

（3）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

（4）终端设备的挑战
联网终端大爆发式增长
终端多模研发，工艺，电池寿命等挑战

（5）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