5G的初步认知总结
一、移动通信的发展历程
移动通讯技术的发展是有规律的
G代表一代，从1G,2G,3G,4G以及5G来看，每10年为一代发展周期
1G的出现时间约为1980年代，当时的技术发展以语音通话为主；2G发展于90年代，相比于第一代通信增加了短信这种通信方式；21世纪初3G的到来则在语音短信通讯的基础上增加了社交应用，使移动通信不单单局限于通讯；2010年，4G应运而生，4G相较于3G更为快速的网络增加了在线，互动性以及游戏性，人机交互更为成熟；
5G更为快速的网络发展和标志性的零时延感知让只在电影中出现的AR,VR这种虚拟现实技术走入现实生活中。
二、5G的技术指标及三大运用场景
技术指标（对比4G）
流量密度
| 4G参考值 | 5G取值 |
|---|---|
| 0.1Tbps/km² | 10Tbps/km² |
连接数密度
| 4G参考值 | 5G取值 |
|---|---|
| 10万km² | 100万km² |
时延
| 4G参考值 | 5G取值 |
|---|---|
| 10ms | 1ms |
移动性
| 4G参考值 | 5G取值 |
|---|---|
| 350Km/h | 500Km/h |
能效
| 4G参考值 | 5G取值 |
|---|---|
| 1倍 | 100倍 |
用户体验速率
| 4G参考值 | 5G取值 |
|---|---|
| 10Mbps | 0.1-1Gbps |
频谱效率
| 4G参考值 | 5G取值 |
|---|---|
| 1倍 | 3倍（某些场景5倍） |
峰值速率
| 4G参考值 | 5G取值 |
|---|---|
| 1Gbps | 20Gbps |
ITU定义的三大场景
增强的移动宽带 (eMBB)
海量机器通信 (mMTC)
超高可靠性和低时延通信 (uRLLC)
5G的应用场景——VR/AR
VR:虚拟现实
AR:增强现实
MR:混合现实
5G的应用场景——车联网
自动驾驶
远控驾驶
编队驾驶
5G的应用场景——远程医疗
远程手术
远程B超
5G的应用场景——智慧城市
智慧城市的理念：感知 整合 创新 协作
内容概括为：智慧建筑 智慧公共事业 智慧教育与科技
智慧市民服务 智慧公共安全 智慧医疗 智慧交通
总结：任何人 任何时间 任何地点 获取所需服务
三、5G所需的关键技术
5G的关键技术——超密集组网
5G需要满足高热点高容量场景
例如：音乐会 足球场 活动广场
这些应用场景对网络都有着都有高流量密度以及高速率的需求
超密集组网需要大量增加小基站，以空间换性能
基站类型：宏基站和小基站
宏基站：泛指铁塔站，信号覆盖范围广，一般为数千米
小基站分为
家庭基站 微基站 微微基站（皮基站）室内基站 个人基站
覆盖范围从10米到200米不等
小基站的优势
体积小 成本低 安装容易 适合做深度覆盖
功率小 干扰小 更小的范围实现频率复用 提升容量
距离用户近 提升信号质量和高速率
所需技术：
多连接技术
无限回传技术
5G的关键技术——大规模天线阵列
Massive MIMO天线阵
优点：
提升信号可靠性
提升基站吞吐率
大幅降低对周边基站干扰
5G的关键技术——动态自组织网络(SON)
用于满足低时延高可靠的场景
优点：
部署灵活
支持多跳
高可靠性
支持超高带宽
5G的关键技术——软件定义网络(SDN)
物理上分离控制平面和转发平面
控制器集中管理多平台转发设备
服务和程序部署在控制器上
5G的关键技术——网络功能虚拟化(NFV)
软硬件解耦，虚拟化
通用硬件实现网络功能
SDN和NFV区别
SDN是面向网络构架的创新
NFV是面向设备形态的创新
5G所面临的挑战
5G面临的挑战——频谱资源
频谱资源挑战：5GHz以下频段已非常拥挤
解决办法：高频段和超高频段
5G面临的挑战——新业务
新业务
eMBB:指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务
mMTC:指大规模物联网业务
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
三大应用场景分别指向不同的应用领域
新业务挑战
eMBB对时延、可靠性要求极高
mMTC对连接数量、耗电/待机要求很高
uRLLC VR/AR等传输速率要求高
5G面临的挑战——新场景
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：物联新业务员远超人的活动范围
低/高空覆盖：无人机、飞机航线覆盖等
5G面临的挑战——终端设备
物联网终端爆发式增长
终端多模研发、工艺、电池寿命等挑战
5G面临的挑战——安全挑战
三大场景安全挑战
eMBB 安全处理性能 二次认证 已知漏洞
mMTC 轻量化安全
uRLLC 低时延安全算法
新架构安全挑战
SDN、NFV等安全挑战