第五代通信技术简单概述

5G

第五代移动通信技术

1G 第一代移动通信技术

80s 多用于语音传输 AMPS TALS

2G 第二代移动通信技术

90s 短信传输 2g GSM IS-95 /2.5G GPRS EDGE IS-95B

3G 第三代移动通信技术

00s 用于社交 WCDMA联通通行证 CDMA2000电信 TD-SCDMA移动

4G 第四代移动通信技术

10s 在线互动 游戏 TEL-ADVANCED WIRELESSMAN ADVANCED

5G 第五代移动通信技术

20s 虚拟现实零时延感知

技术指标名称

流量密度

单位面积地区内的流量 单位面积区域内的总流量

连接密度

单位面积地区内可支持的用户数量？单位面积上支持的在线设备总和

时延

数据包从源节点开始传输到被目的节点正确接收的时间（端到端时延）
发送时延=数据帧长度（bit)/发送速率（bit/s）
主机或路由器发送数据帧所需要的时间
传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（m/s）
电磁波在信道（通信通道、传输的媒介）中传播一定距离所需要的时间
处理时延 主机或路由器在收到分组后处理所需要的时间
排队时延 当分组进入路由器后等待处理的时间
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

移动性

满足一定性能要求时，收发双方间的最大相对移动速度

能效

能耗和容量的对比

用户体验速率

真实网络环境下用户可获得的最低传输速率

频谱效率

净比特率（有用信息速率，不包括纠错码）或最大吞吐量除以通信信道或数据链路的带宽（单位：赫兹）。调制效率定义为净比特率（包括纠错码）除以带宽。

峰值速率

单用户可获得的最高传输速率

应用场景

增强移动带宽 峰值速率时4G网络的十倍以上
海量机器通信 实现从消费到生产的全环节、从人到物的全场景覆盖 即“万物互联”
超高可靠和低时延通信 通信响应速度将降至毫秒级

实际应用

VR 完全沉浸，虚拟世界里，没有真实内容
AR 将虚拟对象叠加到现实世界中
MR 在虚拟中保留现实，将现实转化成虚拟

关键技术

超密集组网：大面积增加小基站，以空间换性能

需要满足热点高容量场景 基站包括宏基站和小基站
宏基站 铁塔站 ”覆盖数千米
小基站 覆盖10-200米 包括家庭基站、微基站、微微基站（皮基站）、室内基站和个人基站

大规模天线阵列

传统天线2、4、8根 Massive MIMO可达64、128、256根天线
提升信号可靠性 提升基站吞吐性 降低对周边基站的干扰 服务更多的移动端

动态自组织网络SON

用于满足低时延高可靠场景 自部署 自优化 自愈
部署灵活 支持多跳数据从一个节点跳到另一节点 高可靠性 支持高带宽

软件定义的网络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
服务器和程序部署在控制器上

网络功能虚拟化NFV

软硬件解耦虚拟化
通过硬件实现网络功能 .

SDN与NFV的区别？

SDN是面向网络架构的创新
NFV是面向设备形态的创新

5G的挑战

频谱资源

5Ghz以下的频段非常拥挤
解决方式：高频段和超高频段

新业务挑战

uRLLC对应的是像无人驾驶，工业自动化等需要低时延，高可靠链接的业务
对时延，可靠性要求较高，
mMTC对应的是大规模互联网业务，连接数量 耗电/待机要求
eMBB对应的是像3D/高清视频等大流量移动宽带业务，AR/VR 等传输速率要求高

新场景

移动热点：大量热点带来的超密集组网
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

联网终端爆发式增长
终端多模研发、工艺、电池寿命等挑战
列如：5G智能垃圾桶 5G无人驾驶驳车 5G人机 5G送货机器人

安全挑战

三大场景挑战
uRLLC对应的是像无人驾驶，工业自动化等需要低时延，高可靠链接的业务
安全挑战：低时延的安全算法，边缘计算隐私保护
mMTC对应的是大规模互联网业务
安全挑战： 轻量化安全 海量连接信令风暴
eMBB对应的是像3D/高清视频等大流量移动宽带业务
安全挑战：安全处理性能，二次认证，已知漏洞 新架构挑战 SDN NFV等新安全挑战

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