5G来啦!!技术指标和三大应用场景
5G網絡特點
1、高速度:4G網絡6Mbps提升到1Gbps,
2、泛在網:在3G和4G時代,我們用的是宏基站,功率大,體積大,距離近信號強,離得信號弱;5G時代用微基站,使得任何角落都能連接網絡信號。其包括兩個層面:
一是廣泛覆蓋:有人的地方全覆蓋;
一個是縱深覆蓋:有些地方可能網絡有信號比較差,就要有縱深覆蓋。比如:信號不好的衛生間,地下車庫等狹小深層等空間。
3.低功耗:主要采用兩種技術手段來實現
① 美國高通等主導的eMTC:基于LTE協議,為了適合物與物之間的通信;eMTC基于蜂窩網絡進行部署,其用戶通過1.4MHz射頻和基帶寬帶直接接入現有的LTE網絡。
② 華為主導的NB-IoT:基于蜂窩網絡,通過180KHz就可接入GSM網絡/UMTS網絡或LTE網絡,部署成本降低,平滑升級。
4.低時延:3G網絡時延約100毫秒,4G網絡時延約20~80毫秒,5G網絡時延下降到1~10毫秒。5G對于時延的終極要求是1毫秒,甚至更低。邊緣計算技術將被用到5G的網絡架構中。
5.萬物聯網:移動通信基于蜂窩通信,現一個基站只能連接400-500部手機。愛立信預測,人類未來會有500億個連接,預測2025年,中國將有100億個移動通信終端。接入的終端不再以手機為主,還會擴展到日常生活中的更多產品。例如:冰箱/空調/電線桿/垃圾桶等個人或者公共設施。
6.重構完全體系:傳統的互聯網的安全機制非常薄弱,信息不加密就直接傳送。5G時代的智能互聯網的首位要求是安全,沒有安全保證,可以不建5G;5G建設起來后如無法重新構建安全體系,將會產生巨大的破壞力。例如:無人機駕駛 ? ? ? ? 系統/汽車駕駛系統/智能健康系統被攻破控制,安全問題不是修補可以解決的,應該在基層構建就解決安全問題。
5G與4G對比
5G的關鍵指標:?? ?流量密度?? ?連接數密度?? ?時延?? ?移動性?? ?能效?? ?用戶體驗速率?? ?頻譜效率?? ?峰值速率
| 指標名稱 | 流量密度 | 連接數密度 | 時延 | 移動性 | 能效 | 用戶體驗速率 | 頻譜效率 | 峰值速率 |
| 4G取值 | 0.1 Tbps/Km2 | 10萬/Km2 | 10ms | 350Km/h | 1倍 | 10 Mbps | 1倍 | 1Gbps |
| 5G取值 | 10 Tbps/Km2 | 100萬/Km2 | 1ms | 500Km/h | 100倍提升 | 0.1-1 Gbps | 3倍提升(某些場景5倍) | 20Gbps |
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流量密度:單位面積內的總流量數
連接數密度:單位面積內可以支持的在線設備總和
時延:發送端到接收端接收數據之間的間隔
移動性:支持用戶終端的最大移動速度
能效:每消耗單位能量可以傳輸的數據量
用戶體驗速率:單位時間內用戶獲得MAC層用戶數據傳送量
頻譜效率:每小區或單位面積內,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務速率
總的來說:5G具有高速率,低時延,大容量,高可靠,海量連接等特點
5G三大應用場景
eMBB 增強的移動寬帶
面臨的挑戰:AR/VR等對高速率的傳輸要求高
mMTC 海量的機器語言
面臨的挑戰:對連接數量,耗電,待機要求高
uRLLC 超可靠低時延
面臨的挑戰:對時延(1ms),可靠性(99.999%)要求很高
5G關鍵技術
5G關鍵技術
5G網絡技術主要分為三類:核心網、回傳和前傳網絡、無線接入網。
? 核心網關鍵技術主要包括:網絡功能虛擬化(NFV)、軟件定義網絡(SDN)、網絡切片和多接入邊緣計算(MEC)。
1 網絡功能虛擬化(NFV)
NFV,就是通過IT虛擬化技術將網絡功能軟件化,并運行于通用硬件設備之上,以替代傳統專用網絡硬件設備。NFV將網絡功能以虛擬機的形式運行于通用硬件設備或白盒之上,以實現配置靈活性、可擴展性和移動性,并以此希望降低網絡CAPEX和OPEX。
1.動態自組織網絡(SON),指可以自動協調相鄰小區,自動配置,自動優化的網絡,以減少網絡的干 擾,提升網絡運行效率。
在動態自組織網絡中,任何接入網節點,都具備數據存儲和數據轉發功能,在動態自組網中,任何節點都具有無線信號收發功能,并且每個節點都可以與上個節點或多個相鄰節點進行無線通信,整個自組網呈網狀結構。
在動態自組織網絡中,任何節點間(終端與終端,終端與基站,基站與基站)均通過無線通信,無需布線,并且具有分布式網絡的冗余機制和重新路由功能,任何新節點的增加,僅需簡單的接上電源即可,節點會自動配置,并自動確定最佳多跳傳輸路徑。
動態自組織網絡的優點:支持多跳,支持超高帶寬,高可靠性,部署靈活。
2.SDN———軟件定義網絡 —— 面向網絡架構的創新
SDN核心思想:轉發和控制分離,從而實現網絡流量靈活控制
SDN新角色:控制器
承上:對上層提供網絡
啟下:對下提供對物理網絡網元的管理
3.NFV———網絡功能虛擬化 —— 面向設備形態的創新
NFV核心思想:軟件和專用硬件解耦,與通用硬件聯姻
NFV核心技術:虛擬化,將通用服務器的cpu,內存,IO等進行切片分配給多個虛擬機使用,把防火 墻,路由器,交換機等進行軟件應用運行在虛擬機里來模仿它們的功能,通過openstack來進行管理和編排。
NFV帶來的網絡革命:網絡瘦身(專用硬件向通用硬件的轉化),業務帶寬隨需而動。
SDNFVS使整個網絡可編程,可靈活性。
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總結
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