通信时代的发展历程与5 G的研究方向

一,.网络时代的发展
G代表一代,每10年一个周期
1G: 语音(1980年)
2G: 短信(1990年)
3G: 社交应用
4G: 在线,互动,游戏
5G: 虚拟现实,零时延感知
二,5G的技术指标和三大应用场景
技术指标:
流量密度 连接密度 时延 移动性 能效 用户体验效率 频普效率 峰值速率
4G 0.1Tbps/Km^2 10万/Km^2 10ms 350Km/h 1倍 10Mbps 1倍 1Gbps
5G 10Tbps/Km^2 100 万/Km^2 1ms 500Km/h 100 倍提升
(网络侧) 10Mbps 10Mbps 20Gbps

三大应用场景:
增强移动宽带,海量机器通信,超高可靠和低时延通信。

三.5G应用场景
VR/AR
VR: 虚拟现实(航天,娱乐,影视,军事,教育,医学)
AR:增强现实(在真实的物理场景上模拟)
MR:混合现实

远程医疗

智慧城市
任何人 任何时间 任何地点,获取所需的服务。
四,. 5G关键技术
超密集组网
高流量密度,高速率
5G需要满足热点高容量。
场景超密集组网; 大量增加小基站,以空间换性能

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。
小基站优势;距离用户近,提升信号质量和高速率,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
小基站应用场景:应用在宏基站的盲区: 来提升网络覆盖面积,应用在宏基的热点区域:热点区用户数量庞大,用户体验因资源不足质量下降。基站可有效提升信号覆盖和用户体验偏远的教区。偏远的郊区建设宏基站成本高,因此人流稀少的地区适合小基站,性价比高。
动态自组织网络(SON)
用于满足低延时高可靠场景
部署灵活支持多跳高可靠性支持超高宽带主要功能
自配置(self-configuration) 自优化(self-optimization)自愈(self-healing)
软件定义网络(SDN)
大型机向PC的演变传统网络向SDN演进
物理上分离控制平面和转发平面
控制器集中管理多台转发设备
服务和程序部署在控制器上

网络功能虚拟化
通用硬件实现网络功能,软硬件解耦,虚拟化

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。

5.5G面临的挑战
频谱资源挑战
5GHz以下的频段已非常拥挤,解决方法:高频段和超高频段
新业务挑战
Embb: 指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务AR/VR等传输速率高
Wmtc:指大规模物联网业务对连接数量‘耗电/待机要求较高
Urllc: 指如无人驾驶、工业自动化等需要低时延,高可靠连接的业务对时延、可靠性要求很高
这三大应用场景分别指向不同的领域
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: 物联新业务超人的活动范围
低空/高空覆盖: 无人机、飞机航线覆盖
终端设备挑战
联网终端爆发式增长
终端多模研发、工艺、电池寿命挑战
安全挑战
1,三大场景安全挑战
eMBB: 安全处理性能、二次元认证、已知漏洞
eMTC:轻量化安全,海量连接信令风暴
uRLLC:低时延的安全算法、边缘就算、意思保护
2,新架构安全挑战
SDN、NFV等新安全挑战

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