什么是5G？

目錄

移動通信的發展歷程

1、移動通信技術具有代際演進規律

5G技術指標和三大應用場景

1、5G技術指標

2、三大應用場景

5G應用場景

1、VR、AR、MR

2、車聯網

3、遠程醫療

4、智慧城市

5G關鍵技術

1、超密集組網

2、大規模天線陣列

3、動態自組織網絡（SON）

4、網絡功能虛擬化（NFV）

5G面臨的挑戰

1、頻譜資源

2、新業務

總結

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移動通信的發展歷程

1、移動通信技術具有代際演進規律

“G”代表一代，每10年一周期，5G就是第五個周期，是第五代移動通信技術

G	年代	主要代表服務
1G	1980s	語音業務
2G	1990s	短信業務
3G	2000s	社交應用
4G	2010s	在線、互動、游戲
5G	2020s	虛擬現實，“零”時延感知

5G技術指標和三大應用場景

1、5G技術指標

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	峰值速率
4G參考值	0.1Tbps/Km2	10萬/Km2	10ms	350Km/h	1倍	10Mbps	1倍	1Gbps
5G取值	10Tbps/Km2	100萬/Km2	1ms	500Km/h	100倍提升(網絡側)	0.1-1Gbps	3倍提升(某些場景5倍)	20Gbps

流量密度：流量密度是單位面積內的總流量數，是衡量移動網絡在一定區域范圍內數據傳輸能力。在5G時代需要支持一定局部區域的超高數據傳輸，網絡架構應該支持每平方公里能提供數十Tbps的流量。在實際網絡中，流量密度與多個因素相關，包括網絡拓撲結構、用戶分布、業務模型等因素。

連接數密度：在5G時代存在大量物聯網應用需求，網絡要求具備超千億設備連接能力。連接數密度是指單位面積內可以支持的在線設備總和，是衡量5G移動網絡對海量規模終端設備的支持能力的重要指標，一般不低于十萬/平方公里。

時延：時延采用OTT或RTT來衡量，前者是指發送端到接收端接收數據之間的間隔，后者是指發送端到發送端數據從發送到確認的時間間隔。在4G時代，網絡架構扁平化設計大大提升了系統時延性能。在5G時代，車輛通信、工業控制、增強現實等業務應用場景，對時延提出了更高的要求，最低空口時延要求達到了1ms。在網絡架構設計中，時延與網絡拓撲結構、網絡負荷、業務模型、傳輸資源等因素密切相關。

移動性：移動性是歷代移動通信系統重要的性能指標，指在滿足一定系統性能的前提下，通信雙方最大相對移動速度。5G移動通信系統需要支持飛機、高速公路、城市地鐵等超高速移動場景，同時也需要支持數據采集、工業控制低速移動或非移動場景。因此，5G移動通信系統的設計需要支持更廣泛的移動性。

能效：能源效率是指每消耗單位能量可以傳送的數據量。在移動通信系統中，能源消耗主要指基站和移動終端的發送功率，以及整個移動通信系統設備所消耗的功率。在5G移動通信系統架構設計中，為了降低功率消耗，采取了一系列新型接入技術，如低功率基站、D2D技術、流量均衡技術、移動中繼等。

用戶體驗速率：5G時代將構建以用戶為中心的移動生態信息系統，首次將用戶感知速率作為網絡性能指標。用戶感知速率是指單位時間內用戶獲得MAC層用戶面數據傳送量。實際網絡應用中，用戶感知速率受到眾多因素的影響，包括網絡覆蓋環境、網絡負荷、用戶規模和分布范圍、用戶位置、業務應用等因素，一般采用期望平均值和統計方法進行評估分析。

頻譜效率：帶寬除以頻率

峰值速率：峰值速率是指用戶可以獲得的最大業務速率，相比4G網絡，5G移動通信系統將進一步提升峰值速率，可以達到數十Gbps。

2、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

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5G應用場景

1、VR、AR、MR

VR：虛擬現實，通過各種頭戴式，沉浸在虛擬世界中，多用于游戲

AR：增強現實，將虛擬的東西疊加到真實世界，如Pokemon Go

MR：混合現實，把真實的東西疊加到虛擬世界里，通過算法把攝像頭拍攝的二維的視頻進行三維重建，生成虛擬的三維物體，再疊加入虛擬世界

2、車聯網

自動駕駛技術、遠控駕駛、編隊駕駛、輔助技術

3、遠程醫療

遠程B超、遠程手術等

4、智慧城市

感知、整合、創新、協作

·智慧的交通

·智慧的醫療

·智慧的公共安全

·智慧的公共事業

·智慧的教育與科技

·智慧的市民服務、人的吃穿睡

智慧城市：任何人、任何地點、任何時間、獲取所需的服務

5G關鍵技術

1、超密集組網

?5G需要滿足熱點高容量場景（高流量密度，高速率）

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

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

2、大規模天線陣列

優點：提升了信號可靠性

提升了基站吞吐率

大幅降低對周邊基站的干擾

服務更多的移動終端

3、動態自組織網絡（SON）

用于滿足低時延高可靠場景

優點：部署靈活

支持多跳

高可靠性

支持超高帶寬

定義：動態自組織網絡是在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，還可以通過組件動態自組織網絡，實現設備間的通信，提升網絡頻譜效率

動態自組織網絡應用場景包括:

針對低時延高可靠場景，降低端到端時延，提高傳輸可靠性；

針對低功耗大連接場景，延申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。

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

4、網絡功能虛擬化（NFV）

軟件和硬件解耦，虛擬化

通用硬件實現網絡功能

SDN是面向網絡架構的創新，直接控制硬件

NFV是面向設備形態的創新，硬件虛擬化做成軟件

5G面臨的挑戰

1、頻譜資源

5GHz以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

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指如無人駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠的業務。

這三大應用場景分別指向不同的領域：

eMBB：AR/VR等傳輸速率要求高

mMTC：對連接數量，耗電/待機要求高

URLLC：對時延、可靠性要求高

總結

經過本次課程，我對5G方面有了初步的了解，學習了移動通信的發展歷程，5G技術指標和三大應用場景，5G的關鍵技術以及它將要面臨的眾多挑戰。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于我了解5G后对5G的认识的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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