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了解5G

2020年07月15日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

什么是G

​ G代表一代,每十年一个周期

发展历程

​ 1G–1980s AMPS

​ 2G–1990s 2G:GSM、IS-95

​ 2.5G:GPRS、EDGE、IS-95B

​ 3G–2000s WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA

​ 4G–2010 LTE-Advanced、wireless、MAN-Advanced

​ 5G–2020

5G技术指标

指标名称 流量密度 连接密度 移动性 能效 用户体验速率 峰值效率
4G 0.1Tbps/KM² 10ms 350km/h 1倍 10Mbps 1倍
5G 10Tbps/KM² 1ms 500km/h 100倍 0.1-10Mbps 三倍提升

注:频谱效率和带宽成正比

5G应用场景

VR/AR

​ VR:虚拟现实,运用设备开发出的虚拟场景,都是虚幻,不可操作
​ AR:增强现实,运用小部件如,眼镜、手机等,与虚拟场景互动
​ MR:混合现实,运用机器操作互动虚拟的场景,可操作互动,可理解为VR+AR,操作性,融入性更强

​ 注:ITU定义的三大应用场景

​ 增强的移动宽带

​ 海量移动通信

​ 超高可靠和低时延通信

智慧城市(业务驱动城市建设)

​ 智慧的公共事业:高速宽带网络,智慧的电力,建筑能耗评估监测,水处理/水资源管理

​ 智慧的教育与科技

​ 智慧的市民服务——人的吃穿睡:失业保险金管理、就业服务、家庭服务、住宅信息管理

​ 智慧的公共安全:犯罪信息仓库、突发事件响应、数字监控系统

​ 智慧的医疗:电子病历,家庭信息服务,医疗费用管理

​ 智慧的交通:自动收费,票务管理,运输信息管理

​ 智慧建筑

车联网

​ 自动驾驶

​ 远程控制

​ 编队驾驶

​ 低时延:这一点对于自动驾驶汽车来说非常重要。在高速进行中,一个人制动动作,需要瞬间把信心送到车上作出反应,100毫秒左右的时间,车就会冲出 几十米,这就需要在最短的时延中,把信息送到车上,进行制动与车控反应

​ 自动驾驶:也称无人驾驶,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪,来实现无人驾驶技术。

​ 注:1. 5G是推动自动驾驶的关键技术,因为5G可让车与车、车与环境之间实现信息交换,通过通信信道感知彼此状态,并检测到潜在威胁。只有5G才能实 现单体车辆的实时通信

​ 2. 11个欧洲国家选择了华为作为5G建设伙伴

​ 3. 5G路灯 360度全方位拍摄 中国中铁

5G关键技术

超高密集组网

​ 5G需要满足热点高容量场景

​ 超密集组网:大量增加小基站,以空间换性能

​ 基站一般包括: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:一般覆盖范围在0m~200m,小基站又分为

​ 家庭基站(Femto cell

​ 微基站(Micro cell

​ 微微基站(Pico cell 又称皮基站

​ 室内基站

​ 个人基站

​ 小基站优势:体积小,成本低,安装容易,适合深度覆盖,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

​ 注:毫米波遇到障碍物会被吸收

​ 部署架构:1.宏基站+微基站

​ 2.微基站+微基站

5G大规模天线阵列

​ 优点:提升信号可靠性,提升基站吞吐率,大幅降低对周边基站的干扰,服务更多的移动终端

动态自组织网络(SON)

​ 功能:自配置(Self-configuration),自由化(Self-optimization),自愈(Self-healing)

​ 用于满足低延时高可靠场景

​ 优点:部署灵活、支持多跳、高可靠性、支持超高带宽

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

​ 注:SDN的核心技术是通过网络设备控制平面与数据平面区分开来,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

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和NFV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的关键特征:

​ 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的关键特征:

​ 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的三大应用场景

eMBB:指3D/超高视频等大流量移动宽带业务
mMTC:指大规模物联网业务
URLLC:指如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可连接的业务

​ 这三大应用场景分别指向不同的领域

5G面临的挑战

频谱资源

​ 5GHz已下的频率已非常拥挤

​ 解决方向:高频段和超高频段

新业务挑战

​ eMBB:AR/VR等传输速率要求高

​ mMTC:对连接数量、耗电/待机要求较高

​ uRLLC:对时延、可靠性要求很高

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:物联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

终端设备挑战

​ 联网终端爆发式增长

​ 终端多模研发、工艺、电池寿命等挑战

安全挑战

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、海量连接信令风暴

​ uRLLC:低时延的安全算法、边缘计算、隐私保护

新架构安全挑战

​ SDN、NFV等新安全挑战

本文地址:https://blog.csdn.net/July_jojo/article/details/107188182

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