5G初認識

• 序言
• 一.移動通信演化歷程
• 二.名詞解釋
• 三.5G的三個關鍵技術概述及特點
• • 1.動態(tài)自組織網絡—SON:
  • 2.軟件定義網絡—SDN：
  • 3.網絡功能虛擬化—NFV
• 四.5G的面向及挑戰(zhàn)
• • 1.應用場景：
  • 2.新業(yè)務挑戰(zhàn)：
  • 3.新場景挑戰(zhàn)：
  • 4.新架構安全挑戰(zhàn)
  • 五.5G的優(yōu)勢
• 總結

序言

毫無爭議，人工智能和5G位居2021年熱度關鍵詞榜首。而近段時間，5G的鋒芒大有蓋過人工智能之勢。
說到5G，就不得不提華為，這個如今令外國大佬們寢食難安、讓國人為之驕傲的中國企業(yè)。他們之所以難安，是因為中國華為手握有斬斷西方科技枷鎖的“屠龍刀”。

一.移動通信演化歷程

1.“G”代表一代
2.每十年一個周期

1G:AMPS/TACS;
2G:GSM/IS-95;
2.5G:GPRS/EDGE/IS-95B;
3G：WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA;
4G:LTE-ADvanced/Wireless MAN-ADvanced

二.名詞解釋

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

三.5G的三個關鍵技術概述及特點

1.動態(tài)自組織網絡—SON:

SON—動態(tài)自組織網絡，指可自動協(xié)調相鄰小區(qū)、自動配置和自優(yōu)化的網絡，以減少網絡干擾，提升網絡運行效率。
在傳統(tǒng)蜂窩網絡架構下，終端必須通過基站和蜂窩網網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)自組織網絡中，任何接入網節(jié)點，都具備數(shù)據(jù)存儲和轉發(fā)功能，動態(tài)自組網中的每個節(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，整個自組網呈網狀結構。
在動態(tài)自組織網絡中，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。

2.軟件定義網絡—SDN：

SDN的核心思想—轉發(fā)和控制分離，從而實現(xiàn)網絡流量的靈活控制
SDN網絡的新角色—控制器

承上：對上層應用提供網絡編程的接口
啟下：對下提供對實際物理網絡網元的管理

3.網絡功能虛擬化—NFV

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，把通過服務器的cpu、內存、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帶來的網絡革命—網絡瘦身（專用硬件向通用硬件的轉化），業(yè)務帶寬隨需而動

SDN是面向網絡架構的創(chuàng)新
NFC是面向設備形態(tài)的創(chuàng)新
SDNFVS使整個網絡可編程、可靈活性

四.5G的面向及挑戰(zhàn)

1.應用場景：

VR/AR
遠程醫(yī)療
車聯(lián)網
智慧城市

2.新業(yè)務挑戰(zhàn)：

eMBB：AR/VR等傳輸速率要求高
👉安全挑戰(zhàn)：安全處理性能、二次認證、已知漏洞
mMTC:對連接數(shù)量、耗電/待機要求較高
👉安全挑戰(zhàn)：輕量化安全、海量連接信令風暴
uRLLC:對時延（1ms）、可靠性（99.999%）要求很高
👉安全挑戰(zhàn)：低時延的安全算法、邊緣計算、隱私保護
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100Mbps、移動性500Km/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

3.新場景挑戰(zhàn)：

移動熱點：大量熱點帶來的超密組網挑戰(zhàn)
物聯(lián)網絡：物聯(lián)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

4.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

五.5G的優(yōu)勢

5G對比4G關鍵性能指標有了相當大程度的提升
5G具有高速率、低時延、大容量、高可靠、海量連接等特點

總結

5G最顯著特點是更高的網絡速率，同時還具有更可靠的性能保護，更低的時延，更多的接入終端數(shù)量能力。整體而言，可以對車聯(lián)網、移動醫(yī)療、工業(yè)自動化等垂直行業(yè)，特別是智慧城市、安防行業(yè)、智能家居等領域的整體模式進行改變，5G改變社會就是從此而來。

總結

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