走进5G的世界
移动通信发展历程
5G是什么意思呢，其实我们口语中说的“5G”是一个简称，汉语的完整表述应该是：“第五代蜂窝移动通信技术”，对应的英语表达是：the 5th Generation Cellular Network Technology，简称为“5th-Generation”，5G 就是从这里来的 ，5G中的“G”是英文“Generation”的缩写，代表通信技术发展的时代。从诞生至今，移动通信技术已经先后经历了1G、2G、3G、4G直到现在的5G时代，5G 实际上就是“第五代”，也是最新一代蜂窝移动通信技术。 1G时代，移动语音通话成为了现实；2G时代，我们实现了移动全覆盖；3G让移动进入宽带时期；4G让网络速率得到大幅提升；而今天，我们即将迎来峰值速率可达10Gb/秒以上的第五代通信技术。 每一个移动通信时代的变迁都是一次通信革命，都对世界各行各业的发展和普通民众的生活产生了深刻的影响，使人与人的连接和沟通变得更加方便和快捷，让世界越来越成为一个愈加紧密的整体。
5G技术指标
| 指标名称 | 流量密度 | 连接数密度 | 时延 | 移动性 | 能效 | 用户体验速率 | 频谱效率 | 峰值速率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4G参考值 | 0.1Tbs/Km^2^ | 10万Km^2^ | 10ms | 350Km/h | 1倍 | 10Mps | 1倍 | 1Gps |
| 5G取值 | 10Tps/Km^2^ | 100万Km^2^ | 1ms | 500Km/h | 100倍提声（网络侧） | 0.1-1Gbps | 3倍提升（某些场景5倍） | 200Gps |
5G应用场景
AR/VR/MR
- AR:增强现实
- VR：虚拟现实
- MR：混合现实
车联网
5G关键技术
超密集组网
5G需要满足热点高容量场景，大量增加小基站，以空间换性能。有宏基站、微基站和室内基站。
大规模天线阵列
传统天线2、4、6跟，Massive MIMO可达64、128、256个天线。 优点：1.提升了信号可靠性 2.提升了信号吞吐率 3.大幅度降低对周边基站的干扰 4.服务更多的移动终端
软件定义网络（SDN)
传统网络：专业的特性，专业的控制平面、专业的硬件。路由器：专业的路由器硬件和专业的ISO软件组成。硬件和软件都被厂商所垄断。 特点：垂直集成、独占系统、缓慢的创新 SDN：APP、开放接口、控制平面 总结：从过去专业设备到通用演变，硬件软，件话，过去专业路由器和交换机来控制数据，现在通过SDN有一个设备提供一个开放接口，通过软件控制流量，不需要过去专门的硬件和软件了。 SDN核心思想：转发和控制分流，从而实现网络流量的灵活控制 SDN网络的新角色-控制器 承上启下的作用 承上：对上层应用提供网络的编程的接口 启下：对下提供对实际物理网络单元的管理 物理上分离控制平面平面和转发平面，控制器集中管理多台转发设备，服务器和程序部署在控制器上。 转发还是路由器，控制下放给APP软件，SDN控制器承接上层app的控制实施对下层网络的流量控制。
网络功能虚拟化（NFV）
软硬件解耦，虚拟化还有通用硬件实现网络功能。 过去：功能，专用控制面，专用硬件 现在到以后：编排管理-VNF-虚拟计算、虚拟存储、虚拟网络、-虚拟层-计算、存储、网络-通用硬件 特点：横向扩展 开放接口 灵活敏捷 加速创新 NFV的核心思想-转发和控制分离，从而实现网络流量的灵活控制 NFV的核心技术-虚拟化，把通用服务器的CPU、内存、IO等资源切片给多个虚拟机使用。把交换机路由器防火墙的功能作为软件应用运行在虚拟机里来模拟它们的功能。通过openstack来进行管理和编排 NFV带来的网络革命-网络瘦身（专用硬件向通用硬件的转化），业务带宽随需而动
SDN与NFV的深度融合
SDN是面向网络架构的创新。可以做到控制转发分离、网络控制集中化、流量灵活调度。NFV是面向设备形态的创新。可以做到软件硬件分离、网络功能虚拟化、业务随需部署。两者之间互不依赖，自成体系又相互补充，相互融合，使得整个网络可编程，可灵活性
5G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
新任务的挑战
eMMB即增强移动宽带，具备超大带宽和超高速率，实现用户体验速率100Mbps、移动性500Km/h mMTC即低功耗大连接，支持单向空口时延最低1ms级别 eMbb:AR/VR等传输速率要求高 mMTC:对连接数量耗电/待机要求较高 uRLLC：对时延（1ms)、可靠性（99.99%)要求很高
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、飞机航行覆盖等
终端设备挑战
联网终端爆发式增长 终端多模研发、工艺、电池寿命等挑战 应用实例：5G智能垃圾桶、5G无人驾驶接驳车、5G无人机、5G送货机器人
安全挑战
三大场景安全挑战 eMBB：安全处理性能、二次验证、已知漏洞 mMTC：轻量化安全、海量连接信信令风暴 uRLLC:低时延的安全算法、边缘计、隐私保护 新架构安全挑战 SDN、NFV等新安全机制要适应虚拟化、云化的需要
