了解5G知识
文章目錄
- 前言
- 一、什么是5G？
- 二、移動通信發展歷程
- 移動通信技術具有代際演進規律
- 三、5G的技術指標
- 四、ITU定義的三大應用場景
- 五、5G應用場景——VR/AR
- 六、5G關鍵技術
- 1、超密集組網
- 基站一般包括宏基站和小基站
- 小基站優勢
- 部署架構
- 關鍵技術
- 2、大規模天線陣列
- 優點
- 3、動態自組織網技術
- 動態自組織網絡應用場景包括
- 優點
- 4、軟件定義網絡（SDN）
- 5、網絡功能虛擬化（NFV）
- SDN和NFV的區別
- 七、5G面臨的挑戰
- 1、頻譜資源挑戰
- 2、新業務挑戰
- 3、新使用場景的挑戰
- 4、終端設別挑戰
- 5、三大場景安全挑戰
- 總結
前言
5G網絡（5G Network）是第五代移動通信網絡，其峰值理論傳輸速度可達20Gbps，合2.5GB每秒，比4G網絡的傳輸速度快10倍以上。舉例來說，一部1G的電影可在4秒之內下載完成。隨著5G技術的誕生，用智能終端分享3D電影、游戲以及超高畫質（UHD）節目的時代正向我們走來。
提示：以下是本篇文章正文內容，下面案例可供參考
一、什么是5G？
5G就是第五代移動通信技術（英語：5th Generation Mobile Communication Technology簡稱5G）是具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術，是實現人機物互聯的網絡基礎設施。
二、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
| 1980S | 1990S | 2000S | 2010 | 2020 |
| 語音 | 短信 | 社交引用 | 在線、互動、游戲 | 虛擬現實、"零"時延感知 |
三、5G的技術指標
| 4G參考值 | 0.1Tbps/Km2 | 10萬/Km2 | 10ms | 350Km/h | 1倍 | 10Mbps | 1倍 | 1Gbps |
| 5G參考值 | 10Tbps/Km2 | 100萬/Km2 | 1ms | 500Km/h | 100倍(網絡側) | 0.1-1Gbps | 3倍(某些場合5倍) | 20Gbps |
四、ITU定義的三大應用場景
五、5G應用場景——VR/AR
-
VR:虛擬現實
-
AR:增強現實
-
MR:混合現實
除了用于AR/VR外，還可以用于其他場景，例如：車聯網、遠程醫療、智慧城市等等。
六、5G關鍵技術
1、超密集組網
- 5G需要滿足熱點高容量場景
- 超密集組網：大量增加小基站，以空間換性能
基站一般包括宏基站和小基站
- 宏基站：即“鐵塔站”，一般覆蓋范圍數千米
- 小基站：一般覆蓋范圍在10m~200m，小記者站又分為
–家庭基站
–微基站
–微微基站
–室內基站
–個人基站
小基站優勢
- 體積小，成本低，安裝容易，適合深度覆蓋
- 功率小，干擾小，更小的范圍內實現頻率復用，提升容量
- 距離用戶近，提升信號質量和高速率
部署架構
- 宏基站+微基站
- 微基站+微基站
關鍵技術
- 多連接技術
- 無線回傳技術
2、大規模天線陣列
傳統天線2、4、8根，Massive MIMO可達64、128、256個天線
優點
- 提升了信號可靠性
- 提升了基站吞吐率
- 大幅度降低對周邊基站的干擾
- 服務更多的移動終端
3、動態自組織網技術
動態自組織網技術是在5G蜂窩網絡授權和控制下，在本地可以將基站、終端以及各種新型的末端節點動態組建成網絡，彌補傳統蜂窩網架構在組網靈活性方面的不足。另外，還可以通過組建動態自組織網絡，實現設備間通信，提升網絡頻譜效率。
動態自組織網絡應用場景包括
- 針對低延時高可靠場景，降低端到端時延，提高傳輸可靠性
- 針對低功耗大連接場景，延伸網絡覆蓋和接入能力。另外，適應災害等應急場景，提升網絡的可靠性
優點
- 部署靈活
- 支持多跳
- 高可靠性
- 支持超高帶寬
4、軟件定義網絡（SDN）
- 物理上分離控制平面和轉發平面
- 控制器集中管理多臺轉發設備
- 服務和程序部署在控制器上
5、網絡功能虛擬化（NFV）
- 軟硬件解耦，虛擬化
- 通用硬件實現網絡功能（硬件必須是真實存在的）
SDN和NFV的區別
- SDN是面向網絡架構的創新
- NFV是面向設備形態的創新
七、5G面臨的挑戰
1、頻譜資源挑戰
- 5GHz一下的頻段已經非常擁擠
- 解決方向：高頻段和超高頻段
2、新業務挑戰
- uRLLC：對時延、可靠性要求很高
- mMTC：對連接數量、耗電/待機要求較高
- eMBB：AR/VR等傳輸速率要求高
eMBB指3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業務
mMTC指大規模物聯網業務
uRLLC則指如無人機駕駛、工業自動化等需要低延時、高可靠的業務
這三大應用場景分別指向不同的領域
3、新使用場景的挑戰
- 移動熱點：大量熱點帶來的超密組網挑戰
- 物聯網絡：捂臉新業務遠超人的活動范圍
- 低空/高空覆蓋：無人機/飛機航線覆蓋等
4、終端設別挑戰
- 聯網終端爆發式增長
- 終端多模研發、工藝、電池壽命等挑戰
5、三大場景安全挑戰
- eMBB：安全處理性能、二次認證、已知漏洞
- mMTC：輕量化安全、海量連接信令風暴
- uRLLC：低延時的安全算法、邊緣計算、隱私保護
總結
以上就是今天要講的內容，本文簡單介紹了5G的定義、發展歷程、技術指標、應用場景、關鍵技術以及所面臨的挑戰，時代發展十分迅猛，5G給人類帶來了如此多的便利，同樣也有著各種困難等著人們去解決。
總結
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