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云计算(1)——5G相关知识

weixin_46202385 2020-07-21 04:13 176 查看 https://blog.csdn.net/weixin_4

5G:第五代移动通信技术

  1. "G"代表一代
  2. 每十年一个周期

发展历程及技术应用

1G 2G 2.5G 3G 4G 5G
ANPS、TACS GSM、IS-95 GPRS、EDGE、IS-95B WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA LTE-ADVANCED、WIRELESS MAN-ADVANCED
语音 短信 社交应用 在线、互动、游戏 虚拟现实、“零”时延感知

5G技术指标

指标名称 流量密度 连接密度 时延 移动性 能效 用户体验速率 频谱效率 峰值速率
4G 0.1 Tbps/Km2 10万/Km2 10 ms 350 Km/h 1倍 10 Mbps 1倍 1 Gbps
5G 10 Tbps/Km2 100万/Km2 1 ms 500 Km/h 100倍 0.1-1 Gbps 3倍(某些场景5倍) 20 Gbps

三大应用场景

  • eMMB(增强移动宽带):指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务
  • mMTC(海量机器通信):指大规模物联网
  • uRLLC(超高可靠和低时延通信):指无人驾驶、工业自动化等需要时延低、高可靠连接的业务

具体应用场景

  • VR(虚拟现实)
  • AR(增强现实)
  • MR(混合现实)
  • 车联网
  • 远程医疗
  • 智慧城市

5G关键技术

  • 超密集组网
  • 大规模天线阵列
  • 动态自组织网络(SON)
  • 软件定义网络(SDN)
  • 网络功能虚拟化(NFV)

超密集自组网

大量增加小基站,以空间换性能

基站:

  • 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,又分为:
    (1)家庭基站
    (2)微基站
    (3)微微基站(皮基站)
    (4)室内基站
    (5)个人基站

小基站优点:

  • 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
  • 距离用户近,提升信号质量和高速率

大规模天线阵列

优点:

  • 提升了信号可靠性
  • 提升了基站吞吐率
  • 大幅降低对周边基站的干扰
  • 服务更多终端

动态组织网络(SON)

优点:

  • 部署灵活
  • 支持多跳
  • 高可靠性
  • 支持超高带宽

主要功能:

  • 自配置
  • 自优化
  • 自愈

软件定义网络

特征:

  • 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

网络功能虚拟化

特征:

  • 软硬件解耦,虚拟化
  • 通过硬件实现网络功能

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

5G挑战

  • 频谱资源挑战
    5GHz以下的频段非常拥挤
    解决方向:高频段和超高频段

  • 新业务挑战
    uRLLC:对时延、可靠性要求很高
    mMTC:对连接数量,耗电、待机要求较高
    eMMB:AR/VR等传输速率要求高

  • 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:物联新业务远超人的活动范围
    低空/高空覆盖:无人机、飞机航线覆盖等

  • 终端设备挑战
    联网终端爆发式增长
    终端多规模研发、工艺、电池寿命等挑战

  • 安全挑战
    三大场景安全挑战
    (1) eMBB:安全性能、二次认证、已知漏洞
    (2) mMTC:轻量化安全、海量连接信令风暴
    (3) uRLLC:低时延的安全算法、边缘计算、隐私保护
    新架构安全挑战
    SDN、NFV等新安全挑战

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