第五代移动通信技术(英语:5th Generation Mobile Communication Technology简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术,是实现人机物互联的网络基础设施。
移动通信技术具有代际演进规律!
“G”代表一代,
每十年一个周期。
名称 | 年代 | 业务 |
---|---|---|
1G | 1980s | 语音 |
2G | 1990s | 短信 |
3G | 2000s | 社交应用 |
4G | 2010s | 在线,互动,游戏 |
5G | 2020s | 虚拟现实,“零”时延感知 |
为满足5G多样化的应用场景需求,5G的关键性能指标更加多元化。ITU定义了5G八大关键性能指标,其中高速率、低时延、大连接成为5G最突出的特征,用户体验速率达1Gbps,时延低至1ms,用户连接能力达100万连接/平方公里。
1.
指标名称 | 5G取值 |
---|---|
流量密度 | 10Tbps/Km² |
连接数密度 | 100万/Km² |
时延 | 1ms |
移动性 | 500Km/h |
能效 | 100倍提升(网络侧) |
用户体验速率 | 0.1-1Gbps |
频谱速率 | 3倍提升(某些场景5倍) |
峰值速率 | 20Gbps |
2.国际电信联盟(ITU)定义了5G的三大类应用场景,即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。增强移动宽带(eMBB)主要面向移动互联网流量爆炸式增长,为移动互联网用户提供更加极致的应用体验;超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求;海量机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求
增强移动带宽,海量机器通信,超高可靠和时延通信
①VR:虚拟现实 AR:增强现实 MR:混合现实
②车联网
③远程医疗
④智慧城市
5G需要满足热点高热量场景
大规模天线阵列
动态自组织网络(SON)
①定义:动态自组织网络技术是在5G蜂窝网络授权和控制下,在本地可以将基站,终端以及各种新型的末端节点动态组建成网络,弥补传统蜂窝网络架构在组网灵活性方面的不足。另外,还可以通过组建动态自组织网络,实现设备间通信,提升网络频谱效率。
动态自组织网络应用场景包括:
针对低时延高可靠场景,降低端到端时延,提高传输可靠性。
针对低功耗大连接场景,延申网络覆盖和接入能力。另外,适应灾害等场景,提升网络的可靠性
②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
网络功能虚拟化(NVF)
软硬件解耦,虚拟化
通用硬件实现网络功能。
SDN与NVF的区别:
SDN是面向网络架构的创新
NVF是面向设备形态的创新
频谱资源的挑战
5GHz以下的频段已经非常拥挤
解决放向:高频段和超高频段
新业务挑战
uRLLC:指无人驾驶,工业自动化等需要低时延,高可靠连接的业务。(对时延,可靠性要求很高)
mMTC:指大规模物联网业务。(对连接数量,耗电/待机要求较高)
eMBB:指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务。(AR/VR等传输速率要求高)
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
新架构安全挑战
总体来说,5G是基于技术所驱动的,不是市场所驱动的
5G优势明显,但挑战依旧存在,所以5G的普及,我们任重而道远!