对5G的认识_认识5g发展5g_即使不为人所道的博客-程序员秘密

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认识5G

一、5G性能指标

  1. 流量密度达到10Mbps/m2以上

  2. 连接数密度达到100万/Km2

  3. 空中接口时延低至1ms,满足自动驾驶、远程医疗等实时应用。

  4. 移动性支持500km/h的高速移动。

  5. 每消耗单位能量可以传送的数据量达到100倍

  6. 单位时间内用户获得MAC层用户面数据传送量,连续广域覆盖和高移动性下,用户体验速率达到100Mbit/s

  7. 每小区或单位面积内,单位频谱资源提供的吞吐量,.频谱效率要比LTE提升3倍以上

  8. 峰值速率需要达到10-20Gbit/s

二、5G与4G的对比

指标名称 流量密度 连接数密度 时延 移动性 能效 用户体验速率 频谱效率 峰值速率
4G参考值 0.1 Tbps/Km² 10万/Km² 10ms 350Km/h 1倍 10Mbps 1倍 1Gbps
5G参考值 10 Tbps/Km² 100万/Km² 1ms 500Km/h 100倍提升(网络侧) 0.1~1Gbps 3倍提升(某些场景) 20Gbps

三、5G的三大应用场景

  1. eMBB即增强移动宽带,具备超大带宽和超高速率,实现用户体验速率100 Mbps、移动性500 Km/h;(3d/超高清视频等大流量增强移动宽带业务)
  • 网速高:在现有的移动宽带业务场景的基础上,网速大幅度提升。
  • 体感提升:G视频直播上传只有6Mbps,无法提供高清视频,5G可把原来的移动宽带速度大大提升,可以达到高清直播/高清视频/高清视频转播/VR体验等。用户体验感大幅提升。
  1. mMTC即低功耗大连接,支持连接数密度100万/平方公里(大规模物联网业务)
    • 低功耗:mMTC可提供让功耗降到极低水平的能力,让大量的物联网设备可以一个月或者更长的时间不需要充电;
    • 海量接入:mMTC将提供海量接入能力,支持大量的物联网设备接入。
  2. uRLLC即高可靠低时延,支持单向空口时延最低1ms级别;
    • 高可靠
    • 低时延

四、5G的核心技术

动态自组织网络(SON)

指可自动协调相邻小区、自动配置和自优化的网络,以减少网络干扰,提升网络运行效率。

设备到设备通信(D2D)

指数据传输不通过基站,而是允许一个移动终端设备与另一个移动终端设备直接通信。是一种基于3GPP通信系统的近距离通信技术,主要包括两大功能:

  • Direct discovery,直连发现功能,终端发现周围有可以直连的终端;
  • Direct communication,直连通信,与周围的终端进行数据交互;

软件定义网络(SDN)

SDN的核心思想—转发和控制分离,从而实现网络流量的灵活控制
SDN网络的新角色—控制器
承上:对上层应用提供网络编程的接口
启下:对下提供对实际物理网络网元的管理

网络功能虚拟化(NFV)

NFV的核心思想—软件和专用硬件解耦,软件与通用硬件联姻
NFV的核心技术—虚拟化,把通用服务器的CPU、内存、IO等资源切片给多个虚拟机使用。把交换机路由器防火墙的功能作为软件应用运行在虚拟机里来模拟它们的功能。通过openstack来进行管理和编排
NFV带来的网络革命—网络搜身(专用硬件向通用硬件的转化),业务带宽随需而动

五、5G面临的问题与挑战

技术面临的挑战

  • 蜂窝干扰

    − 这是需要解决的主要的技术问题之一。 变化的传统宏蜂窝和并发小单元格,这将导致干扰的大小。

  • 高效介质访问控制

    − 在这种情况,其中密集部署接入点和用户终端的要求,用户的吞吐量会低,延迟就会高,那么热点不会胜任蜂窝技术,以提供高的吞吐量。它需要被适当地研究,以优化技术。

  • 流量管理

    − 相较于传统的人到人通信在蜂窝网络中,大量对机器(M2M)设备的电池可能会造成严重的系统的挑战,即无线电接入网络(RAN)的挑战,这将导致过载和阻塞。

共同的挑战

  • 多个服务−不像其他的无线信号服务,5G将有一个巨大的任务,提供不同种类的网络,技术和设备在不同的地理区域作业业务。因此,面临的挑战是标准化,提供动态的,通用的,以用户为中心,及其数据丰富的无线服务,以满足人们的高期望。
  • 基础设施− 研究人员所面临的标准化和使用5G服务的技术挑战。
  • 安全和隐私−5G需要确保个人数据保护是最重要的挑战之一。5G必须定义相关的安全威胁包括信托,隐私,网络安全,越来越多的不确定性。

总结:

5G的出现将会带领全新的技术发展,将以前做不到的技术变为可能,万物互联希望在不久的将来就会实现。

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