「G」代表第幾代,5G就是第五代
10年一代。
1980s 1G時代,主要是語音通話
1990s 2G時代,主要是簡訊
2000s 3G時代,主要是社交應用方面
2010s 4G時代,主要是線上、互動和遊戲
2020s 5G時代,主要是虛擬現實、零時延時感知
能效:比如4G時代,一小時消耗0.69°電,可下載200部高清電影。5G時代,一小時消耗0.8°電,可下載5000部高清電影。高了0.1°的消耗,但是效果確實4G的25倍。
4G的流量密度是0.1Tbps 而5G可以達到10Tbps,是4G的100倍
4G的連線數密度是10萬/km2 而5G可以達到100萬/km2,是4G的10倍
4G的時延是10毫秒,而5G只有1毫秒
4G的行動性是350km/h,而5G可以達到500km/h。行動性是指使用者在一定的速度下,依然可以提供5G服務。
4G的能效是1倍,而5G在網路側可以達到100倍的提升
4G的使用者體驗速率在10Mbps內,而5G可以達到0.1~1Gbps
4G的頻譜效率是1倍,5G可以達到3倍,某些情況可以達到5倍
4G的峰值速率有1Gbps,5G則有20Gbps
ITU:國際電信聯盟
ITU定義的三大應用場景是:增強的移動寬頻、海量機器通訊、超高可靠的低時延通訊
5G的應用場景:VR/AR/MR
VR、AR、MR是現在5G的應用場景。
VR:虛擬現實
AR:擴增實境
MR:混合現實
MR更偏向於AR的一種實際運用。(個人理解)
5G可以實現智慧城市,智慧城市:指任何人在任何時間任何地點,都可以獲取所需要的的服務。
5G的關鍵技術:超密集組網、大規模天線陣列、動態自組織網路(SON)、軟體定義網路(SDN)、網路功能虛擬化(NFV)
一、超密集組網:大量增加小基站,以空間換效能。
基站一般包括:宏基站和小基站
宏基站:「鐵塔」狀,一般覆蓋範圍數千米
小基站:一般覆蓋範圍10m~200m
小基站又分為:家庭基站、微基站、微微基站、室內基站、個人基站。各有優缺點。
小基站的優勢:體積小、成本低、安裝容易、適合深度覆蓋。功率小、干擾小、更小的範圍內實現頻率複用、提升容量。距離使用者近、提升訊號品質、高速率
二、大規模天線陣列,優點:1、提升了訊號可靠性 2、提升了基站吞吐率 3、大幅度降低對周邊基站的干擾。
三、動態自組織網路(SON)
用於滿足低時延可靠場景
優點:部署靈活、支援多跳、高可靠性、支援超高頻寬
SON主要包括三大功能,分別是:自設定、自優化、自愈。
四、軟體定義網路(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裝置,服務和程式部署在控制器上。
五、網路功能的虛擬化(NFV)
軟硬體解耦、虛擬化。通用硬體實現網路功能。
將實體硬體虛擬化變成資料,然後按需分配(個人理解)
SDN和NFV的區別
SDN是面向網路架構的創新,NFV是面向裝置形態的創新
5G面臨的挑戰:頻譜資源挑戰、新業務挑戰、新使用場景挑戰、終端裝置挑戰、三大場景安全挑戰、新架構安全挑戰
一、頻譜資源挑戰
5GHz以下的頻譜已非常擁擠,需要往高頻段和超高頻段去發展
二、新業務挑戰
新業務分為eMBB、mMTC、uRLLC,這三大應用場景分別指向不同領域
eMBB:指3D/超高清視訊等大流量移動寬頻業務。對AR/VR等傳輸速率要求高。
mMTC:指大規模物聯網業務。對連線數量、耗電、待機要求較高(監控、智慧路燈等)
uRLLC:指如無人駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠連線的業務。對時延可靠性要求較高(遠端手術等)
三、新使用場景挑戰
移動熱點:大量熱點帶來的超密組網挑戰
物聯網路:物聯新業務遠超人的活動範圍
低/高空覆蓋:無人機、飛機航線覆蓋
四、終端裝置挑戰
聯網終端爆發式增長(比如一個可以持有手機、電腦、ipad等裝置)
終端多模研發、工藝、電池壽命等挑戰
五、三大場景安全挑戰
eMBB:安全處理效能、二次認證、已知漏洞
mMTC:輕量化安全、海量連線信令風暴
uRLCC:低時延的安全、邊緣計算、隱私保護
六、新架構安全挑戰
SDN、NFV等新安全挑戰