揭开5G的神秘面纱
前言
国内移动通信技术在经历了"1G空白、2G跟随、3G突破、4G并跑"的不断努力后，实现了在5G时代领跑的重大转变，全球移动通信系统协会GSMA智库发布研究指出，至2025年，中国预计将会有6亿5G用户，在绝对数量上领先全球。
一、移动通信的发展历程
用户需求的逐年增涨推动了信息技术的发展，使移动通信技术成为当代通信领域前景最广的研究热点其中"G"的含义是“代”（generation的缩写），每10年为一个周期
二、5G的技术指标 | 应用场景
(1)七大关键技术指标
| 移动性 | 500Km/h |
|---|---|
| 时延 | 1ms |
| 用户体验速率 | 0.1~1Gbps |
| 峰值速率 | 20Gbps |
| 连接数密度 | 105/Km2 |
| 流量密度 | 10T/Km2 |
| 频谱效率 | 3倍 |
(2)应用场景
VR虚拟现实(Virtual Reality)
虚拟和现实相互结合，通过三维模型表现出来
AR增强现实(Augmented Reality)
真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在
MR混合现实(Mixed Reality)
在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感
车联网
自动驾驶 | 远程控车 | 编队驾驶
[需要依靠5G的低延迟]
远程医疗
医生通过远程实时协助手术
三、5G的关键技术
(1)超密集组网
- 需要满足热点高容量场景 (高流量密度 高速率 )
- 大量增加小基站，以空间换取性能
(2)大规模天线阵
[Massive MIMO技术]
提升了信号可靠性
提升了基站吞吐率
大幅度降低对周围基站干扰
服务更多的移动终端
(3)动态自组织网络(Son)
实现无线网络的一些自主功能，减少人工参与，降低运营成本，用于满足低时延高可靠性场景。
SON的功能主要可以归纳为：自配置，自优化，自愈。
部署灵活 | 支持多跳 | 高可靠性 | 支持超高带宽
(4)软件定义网络(SDN)
SDN技术能够有效降低设备负载，协助网络运营商更好地控制基础设施，降低整体运营成本
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
(5)网络功能虚拟化(NFV)
NFV即Network Functions Virtualization（网络功能虚拟化）
软硬件解耦 | 虚拟化 | 通用硬件实现网络功能
(6)SDN与NFV的区别
SDN：主要是优化网络基础设施架构，比如以太网交换机，路由器和无线网络等
NFV：主要是优化网络的功能，比如负载均衡，防火墙，WAN网优化控制器等
四、5G时代面临的挑战
频谱资源的挑战
5GHZ以下的频段已经非常拥挤
解决方向：高频段和超高频段
新业务挑战
URLLC：超可靠低延迟通信，核心网层面支持该功能最大的特性：冗余传输，面向：无人驾驶，工业自动化等
eMBB：对于AR/VR传输速率要求高，面向：3D超高清视频等大流量移动带宽业务
mMTC：对于连接数量，耗电，待机要求高，面向：大规模物联网业务
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：五连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
终端设备的挑战
联网终端爆发式增长
终端多模研发，工艺，电池寿命挑战
概念产物：
5G智能垃圾桶
5G无人驾驶接驳车
5G无人机
5G送货机器人
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，海量链接信令风暴
uRLLC：低时延的安全算法，边缘计算，隐私保护