云计算(1)——5G相关知识

5G：第五代移动通信技术

1. "G"代表一代
2. 每十年一个周期

发展历程及技术应用

1G	2G	2.5G	3G	4G	5G
ANPS、TACS	GSM、IS-95	GPRS、EDGE、IS-95B	WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA	LTE-ADVANCED、WIRELESS MAN-ADVANCED
语音	短信		社交应用	在线、互动、游戏	虚拟现实、“零”时延感知

5G技术指标

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

三大应用场景

• eMMB(增强移动宽带)：指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务
• mMTC(海量机器通信)：指大规模物联网
• uRLLC(超高可靠和低时延通信)：指无人驾驶、工业自动化等需要时延低、高可靠连接的业务

具体应用场景

• VR(虚拟现实)
• AR(增强现实)
• MR(混合现实)
• 车联网
• 远程医疗
• 智慧城市

5G关键技术

• 超密集组网
• 大规模天线阵列
• 动态自组织网络(SON)
• 软件定义网络(SDN)
• 网络功能虚拟化(NFV)

超密集自组网

大量增加小基站，以空间换性能

基站：

• 宏基站：即“铁塔站”，一般覆盖范围数千米
• 小基站：一般覆盖范围在10m~200m，又分为:
  (1)家庭基站
  (2)微基站
  (3)微微基站（皮基站）
  (4)室内基站
  (5)个人基站

小基站优点：

• 体积小，成本低，安装容易，适合深度覆盖
• 功率小，干扰小，更小的范围内实现频率复用，提升容量
• 距离用户近，提升信号质量和高速率

大规模天线阵列

优点：

• 提升了信号可靠性
• 提升了基站吞吐率
• 大幅降低对周边基站的干扰
• 服务更多终端

动态组织网络(SON)

优点：

• 部署灵活
• 支持多跳
• 高可靠性
• 支持超高带宽

主要功能：

• 自配置
• 自优化
• 自愈

软件定义网络

特征：

• 物理上分离控制平面和转发平面
• 控制器集中管理多平台转发设备
• 服务和程序部署在控制器上

网络功能虚拟化

特征：

• 软硬件解耦，虚拟化
• 通过硬件实现网络功能

SDN与NFV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挑战

• 频谱资源挑战
  5GHz以下的频段非常拥挤
  解决方向：高频段和超高频段

• 新业务挑战
  uRLLC：对时延、可靠性要求很高
  mMTC：对连接数量，耗电、待机要求较高
  eMMB：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
  终端多规模研发、工艺、电池寿命等挑战

• 安全挑战
  三大场景安全挑战
  (1) eMBB：安全性能、二次认证、已知漏洞
  (2) mMTC：轻量化安全、海量连接信令风暴
  (3) uRLLC：低时延的安全算法、边缘计算、隐私保护
  新架构安全挑战
  SDN、NFV等新安全挑战

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