揭開5G神秘面紗
一、移動通信發展歷程
移動通信技術具有代際演進規律
“G”代表一代
每十年一個周期
| 1G |
2G |
3G |
4G |
5G |
| 1980年 |
1990年 |
2000年 |
2010年 |
2020年 |
| 語音 |
短信 |
社交應用 |
在線、互動、游戲 |
虛擬現實、“零”時延感知 |
二、5G技術指標和三大應用環境
| 指標名稱 |
流量密度 |
連接數密度 |
時延 |
移動性 |
能效 |
用戶體驗速率 |
頻譜效率 |
峰值 |
| 4G參考值 |
0.1 Tbp /km² |
10萬/km² |
10ms |
350km/h |
1倍 |
10Mbps |
1倍 |
1Gbps |
| 5G取值 |
10Tbp/ km² |
100萬/km² |
1ms |
500km/h |
100倍提升 |
0.1-1Gbps |
3倍提升 （某些場景5倍） |
20Gbps |
2、ITU定義的三大應用場景
（1）增強的移動寬帶
（2）海量機器通信
（3）超高可靠和低時延通信
三、5G應用場景
1、VR/AR
（1）VR：虛擬現實
（2）AR：增強現實（局部模擬）
（3）MR：混合現實（場景模擬）
2、車聯網
3、遠程醫療
4、智慧城市
（1）任何人
（2）任何時間
（3）任何地點
（4）獲取所需的服務
四、5G關鍵技術——超密集組網
4-1 超密集組網
1、 5G需要滿足熱點高容量場景（高流量密度、高速度）
2、 大量增加小基站，以空間換性能
4-2超密集組網
基站一般包括：宏基站和小基站
1、 宏基站：即“鐵基站”，一般覆蓋范圍數千米
2、 小基站：一般覆蓋范圍是10m-200m，小基站又分為
（1） 家庭基站（Femto cell）
（2） 微基站(Mico cell)
（3） 微微基站(Pico cell ，又稱皮基站)
（4） 室內基站
（5） 個人基站
4-3超密集組網
小基站優勢：
（1） 體積小，成本低，安裝容易，適合深度覆蓋
（2） 功率小，干擾小，更小的范圍內實現頻率覆蓋復用，提升容量
（3） 距離用戶近，提升信號質量和高速率
五、5G關鍵技術——大規模天線陣列
六、5G關鍵技術——動態自組網絡（SON）
用於滿足低時延高可靠場景
優點：（1）部署靈活
（2）支持多跳
（3）高可靠性
（4）支持超高寬帶
SON主要包括三大功能
（1） 自配置（Self-configuration）
（2） 自優化（Self-optimization）
（3） 自愈（Self-healing）
七、5G關鍵技術——軟件定義網絡（SDN）
1、物理上分離控制平面和轉發平面
2、控制器集中管理多台轉發設備
3、服務和程序部署在控制器上
八、5G關鍵技術——網絡功能虛擬化（NFV）
1、軟硬件解耦，虛擬化
2、通用硬件實現網絡化
九、5G關鍵技術——SDN與NFV的區別
1、SDN是面向網絡架構的創新
2、NFV是面向設備形態的創新
十、5G面臨的新挑戰——頻譜資源
1、5GHz以下的頻段已非常擁擠
2、解決方向：高頻率和超高頻率
十一、5G面臨的新挑戰——新業務
新業務挑戰：
1、uRLLC:對時延、可靠性要求高
（uRLLC指如無人機駕駛、工業自動化等需低時延、高可靠連接業務）
2、mMTC:對連接數量，耗電/待機要求高
（mMTC指大規模物聯網絡）
3、eMBB:AR/VR等傳輸速率要求高
（eMBB：3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業務）
十二、5G面臨的新挑戰——新場景
新使用場景的挑戰
1、移動熱點：大量熱點帶來的超密組網的挑戰
2、物聯網絡：物聯新業務遠超人的活動范圍
3、低空/高空覆蓋：無人機、飛機航線覆蓋等
十三、5G面臨的新挑戰——終端設備
終端設備的挑戰
1、聯網終端爆發增長
2、終端多模研發、工藝、電池壽命等挑戰
十四、5G面臨的新挑戰——安全挑戰
三大場景安全挑戰：
1、eMBB:安全處理性能、二次認證、已知漏洞
2、mMTC:輕量化安全、海量連接信令風暴
3、uRLLC:低時延的安全算法、邊緣計算、隱私保護
新架構安全挑戰：SDN、NFV等新安全挑戰