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走向5G:面對困難,展望未來

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摘要:移動通信以語音為中心,基于模擬和蜂窩技術(shù)。其功能非常有限,僅能服務(wù)于軍事政府機構(gòu)和名人等市場。代表產(chǎn)品就是大哥大,只具有基本的語音功能。重點是增加數(shù)據(jù)和語音容量并提高整體體驗質(zhì)量。

了解5G和5G未來將面臨的困難和挑戰(zhàn)

移動通訊發(fā)展歷程

5G關(guān)鍵技術(shù)

5G技術(shù)指標(biāo)

5G應(yīng)用場景

5G關(guān)鍵技術(shù)

5G面臨的挑戰(zhàn)

總結(jié)

1. 移動通訊發(fā)展歷程

從1980年至今,世界通訊技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)10年的發(fā)展,經(jīng)歷了從1G到5G的巨大改變。 在這個“4G”,“5G”等名詞脫口而出的時代,卻有很多人有疑問,“G”到底是什么?實際上"G"代表的是一個大的時代,或者一種跨時代的改變,是以10年為周期的一個大的進程。 1G:(1980)1G移動通信以語音為中心,基于模擬和蜂窩技術(shù)。其功能非常有限,僅能服務(wù)于軍事、政府機構(gòu)和名人等市場。代表產(chǎn)品就是“大哥大”,只具有基本的語音功能。 2G:(1990)2G的移動通信從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)進步,出現(xiàn)的比如“小靈通”可以說是手機的雛形,后面又出現(xiàn)大家熟知的摩托羅拉和諾基亞等品牌的手機在這個時代風(fēng)靡一時,除了電話,還擁有一些其他的功能,比如短信功能。(還有小時候玩的像素小游戲)。 3G:(2000)3G在語音和數(shù)據(jù)容量方面提供了顯著的改進,在3G時代人們已經(jīng)可以進行一些基礎(chǔ)的上網(wǎng)沖浪,人們之間的通訊變得方便了成熟了很多。 4G:(2010)4G重點是增加數(shù)據(jù)和語音容量并提高整體體驗質(zhì)量。這個時代有更大的帶寬和速率,移動互聯(lián)網(wǎng)更加強大,手機全面開始智能化,移動互聯(lián)網(wǎng)開始進入我們生活的方方面面。 5G:(2020)5G是現(xiàn)在正處在發(fā)展階段的主流技術(shù),包括物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、移動車輛(V2X)和增強型移動寬帶(eMBB)體驗等等多項高級技術(shù),大型主流的通信運營公司已經(jīng)開始出現(xiàn)使用,雖然還在發(fā)展,但是未來可期!

2. 5G技術(shù)指標(biāo)

指標(biāo)名稱流量密度連接數(shù)密度時延移動性能效用戶體驗速率頻譜效率峰值速率
4G參考值0.1Tbps/K㎡10萬/K㎡10ms350Km/h1倍10Mbps1倍1Gbps
5G取值10Tbps/K㎡100萬/K㎡1ms500Km/h100倍0.1-1Gbps3倍20Gbps

3. 5G應(yīng)用場景

3.1 VR/AR

  • VR:虛擬現(xiàn)實

  • AR:增強現(xiàn)實

  • MR:混合現(xiàn)實

3.2 車聯(lián)網(wǎng)

  • 自動駕駛

  • 遠控駕駛

  • 編隊駕駛

3.3遠程醫(yī)療

  • 遠程B超

  • 遠程手術(shù)

  • AI醫(yī)生應(yīng)用

4. 5G關(guān)鍵技術(shù)

4.1 超密集組網(wǎng)

為了解決5g需要滿足熱點高容量場景而大量增加小基站,以空間換性能。不同于以往的大基站(鐵塔站),小基站(家庭基站,微基站,皮基站,個人基站)體積小,成本低,容易安裝,可深度覆蓋。更小范圍內(nèi)的頻率復(fù)用,可以提升使用的容量并且距離用戶更近,可以提高信號質(zhì)量和可達到更高的速率

部署架構(gòu) :1 宏基站+微基站 2.微基站+微基站

關(guān)鍵技術(shù) : 1.多連接技術(shù) 2.無線回傳技術(shù)

4.2 大規(guī)模天線陣列

  • 提升信號可靠性

  • 提升基站吞吐率

  • 大幅度降低對周邊基站的干擾

  • 服務(wù)更多的移動終端

4.3 動態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)(SON)

用于滿足低延時高可靠場景

  • 部署靈活

  • 支持多跳

  • 高可靠性

  • 支持高帶寬

4.4軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)

  1. 物理上分離控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面

  2. 控制器集中管理多臺轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備

  3. 服務(wù)和程序部署在控制器上

承上:對上層應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)編程的接口 啟下:對下提供對實際物理網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的管理

4.5網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)

  • 軟硬件解耦,虛擬化

  • 通用硬件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能

4.6SDN與NFV的深度融合

  • SDN是面向網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新

  • NFV是面向設(shè)備形態(tài)的創(chuàng)新

  • SDNFVS十整個網(wǎng)絡(luò)可編程、可靈活性

5. 5G技術(shù)正在面臨的挑戰(zhàn)

5.1頻譜資源挑戰(zhàn)

  • 5GHz一下的頻段已非常擁擠

  • 解決方向: 高頻段和超高頻段

5.2新業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

  • eMBB:VR/AR等傳輸速率要求高

  • mMTC:對連接數(shù)量、耗電/待機要求較高

  • uRLLC:對時延,可靠性要求很高

5.3新使用場景挑戰(zhàn)

  • 移動熱點:大量熱點帶來的超密組網(wǎng)挑戰(zhàn)

  • 物聯(lián)網(wǎng)絡(luò):物聯(lián)新業(yè)務(wù)遠超人的活動范圍

  • 低空/高空覆蓋:無人機/飛機航線覆蓋等

5.4終端設(shè)備挑戰(zhàn)

  • 聯(lián)網(wǎng)終端爆發(fā)式增長

  • 終端多模研發(fā)、工業(yè)、電池壽命等挑戰(zhàn)

5.5三大場景安全挑戰(zhàn)

  • eMBB:安全處理性能,二次認(rèn)證,已知漏洞

  • mMTC:輕量化安全,海量連接信令風(fēng)暴

  • uRLLC:低延時的安全算法,邊緣計算,隱私保護

5.6新架構(gòu)安全挑戰(zhàn)

  • SDN、NFV等新安全機制要適應(yīng)虛擬化,云化的需要

總結(jié)

現(xiàn)在的5G正處于一個剛起步的階段,但5G的出現(xiàn)已經(jīng)讓很多不可能的事變?yōu)榭赡埽?G將會是一個劃時代的年代,萬物互聯(lián)的宏偉藍圖正在被一點點實現(xiàn),可以想象一個更加智能化,更加先進的世界正在以5G為骨架高速的成長!雖然5G發(fā)展的道路上必然存在數(shù)不清的坎坷和困難,但我相信通過我們的努力,5G終將會帶給世界巨大的改變!!

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