一、什么是5G?

1.移動通信發(fā)展歷程

每一代無線通信技術都致力于為移動設備獲得更快的網(wǎng)絡速度和更多的網(wǎng)絡功能。

1G的大哥大實現(xiàn)語音功能；

2G實現(xiàn)了短信的傳輸；

3G就是智能手機的時代了，它讓在線上上網(wǎng)成為了可能；

4G大幅提升了網(wǎng)絡速度，相比較3G快了近8倍，可以進行互動、游戲；

但是隨著用戶數(shù)量和聯(lián)網(wǎng)設備的急劇增加，越來越多的4G用戶同時使用大量的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，為了解決這一問題，5G就誕生了，5G可以實虛擬現(xiàn)實、“零”時延感知。

2.5G技術指標和三大應用場景

指標名稱流量密度連接數(shù)密度時延移動性能效用戶體驗速率頻譜效率峰值效率

4G參考值	0.1 Tbps/K㎡	10萬/K㎡	10ms	350Km/h	1倍	10Mbyps	1倍	1Gbps
5G取值	10Tbps/K㎡	100萬/Km㎡	1ms	500Km/h	100倍提升（網(wǎng)絡側）	0.1-1Gbps	3倍提升（某些場景5倍）	20Gbps

流量密度：單位面積內(nèi)的總流量數(shù) 連接數(shù)密度：指單位面積內(nèi)可以支持的在線設備總和 時延：發(fā)送端到接收端接收數(shù)據(jù)之間的間隔 移動性：支持用戶終端的最大移動速度 能源效率：每消耗單位能量可以傳送的數(shù)據(jù)量 用戶體驗速率：單位時間內(nèi)用戶獲得MAC層用戶面數(shù)據(jù)傳送量。 頻譜效率：每小區(qū)或單位面積內(nèi)，單位頻譜資源提供的吞吐量 峰值速率：用戶可以獲得的最大業(yè)務速率

eMBB即增強移動寬帶，具備超大帶寬和超高速率，實現(xiàn)用戶體驗速率100 Mbps、移動性500 Km/h； mMTC即低功耗大連接，支持連接數(shù)密度100萬/平方公里 uRLLC即高可靠低時延，支持單向空口時延最低1ms級別；

二、5G應用場景

VR/AR

車聯(lián)網(wǎng)
遠程醫(yī)療
智慧城市 2-1
超密集組網(wǎng)3-1
超密集組織網(wǎng)3-2
大規(guī)模天線破陣		動態(tài)自組織網(wǎng)絡（SON），指可自動協(xié)調(diào)相鄰小區(qū)、自動配置和自優(yōu)化的網(wǎng)絡，以減少網(wǎng)絡干擾，提升網(wǎng)絡運行效率。 在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡架構下，終端必須通過基站和蜂窩網(wǎng)網(wǎng)關才能與目標端進行通信。在這種架構下，終端在獲得數(shù)據(jù)傳輸服務前必須首先選擇一個服務基站，與服務基站建立并保持連接。 在動態(tài)自組織網(wǎng)絡中，任何接入網(wǎng)節(jié)點，都具備數(shù)據(jù)存儲和轉發(fā)功能，動態(tài)自組網(wǎng)中的每個節(jié)點，都具備無線信號收發(fā)能力，并且每個節(jié)點，都可以與上一個或多個相鄰節(jié)點進行無線通信，整個自組網(wǎng)呈網(wǎng)狀結構。 在動態(tài)自組織網(wǎng)絡中，任何節(jié)點間（終端與終端、終端與基站、基站與基站等）均通過無線通信，無須任何布線，并具有支持分布式網(wǎng)絡的冗余機制和重新路由功能。任何新節(jié)點（如終端或基站）的添加，只需要簡單的接上電源即可，節(jié)點可自動配置，并確定最佳多跳傳輸路徑。
超密集組織網(wǎng)3-3
軟件定義網(wǎng)絡（SDN）2-1		SDN---軟件定義網(wǎng)絡 SDN的核心思想---轉發(fā)和控制分離，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡流量的靈活控制 SDN網(wǎng)絡的新角色---控制器 承上：對上層應用提供網(wǎng)絡編程的接口 啟下：對下提供對實際物理網(wǎng)絡網(wǎng)元的管理
軟件定義網(wǎng)絡（SDN）2-2		SDN---軟件定義網(wǎng)絡 SDN的核心思想---轉發(fā)和控制分離，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡流量的靈活控制 SDN網(wǎng)絡的新角色---控制器 承上：對上層應用提供網(wǎng)絡編程的接口 啟下：對下提供對實際物理網(wǎng)絡網(wǎng)元的管理
網(wǎng)絡功能虛擬化（NFV）		NFV---網(wǎng)絡功能虛擬化 NFV的核心思想---軟件和專用硬件解耦，軟件與通用硬件聯(lián)姻 NFV的核心技術---虛擬化，把通用服務器的CPU、內(nèi)存、IO等資源切片給多個虛擬機使用。把交換機路由器防火墻的功能作為軟件應用運行在虛擬機里來模擬它們的功能。通過openstack來進行管理和編排 NFV帶來的網(wǎng)絡革命---網(wǎng)絡搜身（專用硬件向通用硬件的轉化），業(yè)務帶寬隨需而動
SDN與NFV的深度融合		1.SND是面向網(wǎng)絡架構的創(chuàng)新 2.NFV是面向設備形態(tài)的創(chuàng)新 3.SDNFVS使整個網(wǎng)絡可編程、可靈活性

三、5G面臨的安全挑戰(zhàn)

• 頻譜資源

  5GHz以下的頻段已非常擁擠

  解決方向：高頻段和超高頻段

• 新業(yè)務

  eMBB:AR/VR等傳輸速率要求高

  mMTC:對連接數(shù)量、耗電/待機要求較高

  uRLLC:對時延（1ms）、可靠性（99.999%）要求很高

• 新場景

  移動熱點：大量熱點帶來的超密組網(wǎng)挑戰(zhàn)

  物聯(lián)網(wǎng)絡：捂臉新業(yè)務遠超人的活動范圍

  低空/高空覆蓋：無人機、飛機航線覆蓋等

• 終端設備

  聯(lián)網(wǎng)終端爆發(fā)式增長

  終端多模研發(fā)、工藝、電池壽命挑戰(zhàn)

• 安全挑戰(zhàn)

  1.三大場景安全挑戰(zhàn)

  eMBB：安全處理性能、二次認證、已知漏洞

  對eMBB增強移動寬帶來說，它需要更高的安全處理性能，保障用戶獲得良好的體驗速率；需要支持外部網(wǎng)絡二次認證，能更好地與業(yè)務結合在一起；需要解決目前發(fā)現(xiàn)的已知漏洞的問題。

  mMTC：輕量化安全、海量連接信令風暴

  對mMTC低功耗的大規(guī)模機器類通信來說，需要輕量化的安全機制，以適應功耗受限、時延受限的物聯(lián)網(wǎng)設備的需要；需要通過群組認證機制，解決海量物聯(lián)網(wǎng)設備認證時所帶來的信令風暴的問題；需要抗攻擊機制，應對由于設備安全能力不足被攻擊者利用，而對網(wǎng)絡基礎設施發(fā)起攻擊的危險。

  uRLLC:低時延的安全算法、邊緣計算、隱私保護

  對于uRLLC高可靠低時延通信來說，需要提供低時延的安全算法和協(xié)議，要簡化和優(yōu)化原有安全上下文的交換、密鑰管理等流程，支持邊緣計算架構，支持隱私和關鍵數(shù)據(jù)的保護。

  2.新架構安全挑戰(zhàn)

  SDN/NFV等新安全機制要適應虛擬化、云化的需要

  隨著SDN和NFV這樣的技術引入，使網(wǎng)絡邊界變得十分模糊，以前依賴物理邊界防護的安全機制難以得到應用。所以，安全機制要適應虛擬化、云化的需要。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的揭开5G神秘的面纱的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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