5G时代,什么是5G,它将如何改变世界

2020-5-21日政府做工作报告,提到5G新型基础设置设施。买了一本《5G时代,什么是5G,它将如何改变世界》感觉讲的挺不错,记录如下:

一、三大场景

eMBB:3D/超高清视频等大流量增强移动带宽业务。用户宽带理论达到1Gbps左右,直接影响直播、高清视频、VR体验等需要宽带的业务

mMTC:大规模物联网业务,实现海量机器类通信。实现机器与机器,机器与人通信。物联网应用要求具有2个基本要求:低功耗和海量接入,例如电线杆、车位、空气净化器等

uRLLC:无人驾驶、工业自动化等需要低延时、高可靠连接的业务。所谓高可靠就是网络必须保持稳定性,保证在允许的过程中,不会拥堵,不会被干扰。4G延时最好做到20毫秒,5G要求做到1-10毫秒

二、六大基本特点

高速度:5G下载速度高达1Gbps,最快可达10Gbps。最贴近日常生活的是智能电视收看超高清视频。迎来超高速所成就的大流量应用,例如VR虚拟现实有望能接触5G实现突破,远程医疗、远程教育

泛在线:只有无处不在的网络,才能支撑日趋丰富的业务和复杂的场景。例如无人驾驶广泛采用,地下停车场无网络,降无法自动停车充电

低功耗:技术不断发展,网速越来越快,同时设备功耗越来越高。谷歌眼镜之所以不能大规模商用一部分原因是功耗太高,物联网应用普遍存在的问题。2种技术手段:美国的高通cMTC、华为主导的NB-IoT。应用案例:河流水质监测,设立的监测点不是在河流沿线,半年换一次电池,维护成本低,实用价值大

低时延:5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。应用案例:智慧交通、无人驾驶飞机成百上千飞机编队飞行,为了确保飞机之间的举例和动作要极为精准,工业自动化领域机械臂操作零件组装

万物互联:门锁、家具、汽车等。大量的设备成为数据收集终端,大幅提升服务能力。在这个基础上,云、人工智能才有更加广泛的发展

重构安全体系:智能互联网精神也变为安全、管理、高效、方便

三、5G的核心技术

围绕三大目标展开

第一,激活网络资源存量

第二,挖掘网络资源增量(新频率资源)

第三,灵活组合,实现多样化网络资源配置(引入新体系结构)

超密集异构网络

万物互联的愿景是1平方公里的面积内有100万个设备,所以在未来5G网络中,减小小区半径,增加低功率节点数量,是保证未来5G网络支持1000倍流量增长的核心技术之一,这意味着网络特别密集。同时为了符合泛在网要求,肯定有大量挤占存在。5G做带宽到很宽,绕射能力就很差了,所以要求密集部署,类似雷达无法穿透飞机反射。随着密集部署,网络拓扑更加复杂,出现于现有移动通信系统不兼容问题,需要一系列措施保障系统性能,主要有不同业务在网络中的实现、各种节点的协调方案、网络的选择以及节能配置方法等,这种将多种网络组织起来形成体系的方式,叫做超密集异构。

自组织网络

串通移动通信中,主要依靠人工方式完成网络部署及运维,5G时代 原有的部署方式面临挑战。自组织网络技术解决的关键问题有:(1)网络部署阶段的自规划和自配置 (2)网络维护阶段的自优化和自愈合

内容分发网络

大规模视频流量传输,引起网络阻塞。内容分发网络是在传统网络中添加新的层次,即智能虚拟网络。采用大数据分析的方式,CDN系统综合考虑各节点连接状态、负载情况等,将相关内容分发至靠近用户的CDN代理服务器上,实现用户就近获取所需的信息

D2D通信

即设备到设备的通信,是一种基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术。D2D回话的数据直接在终端之间进行,无需通过基站转发,而相关会话的建立、维护、无线资源分配以及计费、鉴权、识别、移动性管理等仍由蜂窝网络负责

M2M通信

即机器与机器时间的通信

信息中心网络(IC)

作为一种新型的网络体系结构,TCN的目标是取代现有的IP。具体实现方式:

第一步,我向网络发布一个视频内容,当网络中的节点接受到视频后,知道如何回应

第二步,朋友知道了这个视频,他向网络发送内容请求是,节点将请求转发到内容的发布方,也就是我,我将内容发送给订阅方,这个过程带有缓存节点会将经过的内容存储下来

第三步,如果其他订阅方对相同内容发送请求时,邻近带有缓存的节点会直接将内容响应给订阅方

移动云计算

是指在移动互联网中引入云计算,移动计算把内容移到云上计算,降低设备的能耗及存储资源不足问题。

软件定义无线网络

当下,无线网络面临的一个重要挑战是存在大量的异构网络,如LTE、WiMax、WLAN等,异构网络mainly的主要挑战是难以互通,资源优化困难,无线资源浪费等。

情境感知技术

是一个采用了传感器等相关技术的细腻管理系统,是的终端设备具备感知当前情景的能力,并分析位置、用户行为等情境信息,主要为用户提供合适的服务。它具有适应性、及时性、预测性等特点

边缘计算

是将带有缓存、计算处理能力的节点部署在网络边缘,与移动设备、传感器和用户紧密相连,减少核心网络负载,降低数据传输时延。例如无人驾驶,路上突然遇到猫,可以直接通过基站传到是汽车,减少基站与控制中心信号传输

网络切片

不同场景对网络功能、系统性能、安全、用户体验等有差异化需求,例如智能交通和看视频差异不同。网络架构的多元化是5G网络的重要组成部分,5G网络切片技术是实现这一多元化架构不可或缺的方法。网络切片技术将是未来运营商与OTT公司后向合作的重要手段,是运营商

为了实现新的盈利模式不可或缺的关键技术。

四、5G的全球格局

考察六个方面

(1)标准主导能力。中国移动主导,专利多

(2)芯片的研发与制造能力。

A) 计算芯片,在服务器、核心网、基站上用计算芯片,可以理解成CPU,英特尔是华为、中兴供应商,美国企业称霸世界;

B)存储芯片:服务器、云等,手机的智能存储。美国、韩国、中国台湾主导地位

C)专用芯片:除计算、存储这些通用芯片外,在5G通信基站及相关设备上,美国的英特尔、高通占优势,中国的有较大进步,例如海思、展锐、中兴微电子等企业;

D)智能手机芯片:移动通信最重要的是智能手机,智能手机芯片。三星用高通芯片,华为用自己的,联发科自己坚持亚研发

E)感应器:是半导体领域新机会,除了恩智浦等大型半导体公司,还有中小企业等,这个领域还没有霸主

(3)系统设备的研发与部署能力。华为中兴爱立信

(4)手机的研发与生产能力。oppo、vivo、小米、华为、LG

(5)业务的开发与运营能力。华为

(6)运营商的能力。中国移动、联调、电信,政府的支持

五、对现有业态的改变

远程医疗、工业生产、交通等

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