什么是5G技术

简单的来说5G就是第五代通信技术,是高端的通信技术手段。也是市面上最流行的技术手段。不难看出从1980年代开始的第一代通通信到目前的4G,5G并存的这个时代,通信技术在人们的生活中扮演了越来越重要的角色。

5G通信的8大特点

1.流量密度:指的是单位面积内总流量

2.连接数密度:值单位面积内支持的在线设备综合

简单来说就是单位区域面积内,连接的终端接受设备的数量

3.时延:发送端到接收端数据之间的间隔

对于时延的理解就是接受数据时间的快慢,5G技术相对于其他几代技术,大大缩短了接收数据的间隔差,提高了上网的质量。

4.移动性:支持用户终端的最大移动速度

5.能源效率:每消耗单位能量能够传输的数据量

6.用户体验速率:单位时间内用户获得MAC层用户面数据传送量

7.频普效率:每小区或单位面积内,单位频谱资源提供的吞吐量

8.峰值速率:用户可以获得的最大业务速率

具体数值如下表所示:

指标名称

流量密度

连接数密度

时延

移动性

能源效率

用户体验速率

频谱效率

峰值速率

5G取值

10Tbps/Km^2

100万/Km^2

1ms

500Km/h

100倍提升(网络侧)

0.1-1Gbps

3b倍提升(某些场景5倍)

20Gbps

5G应用的三大场景——VR/AR

VR:虚拟现实

目前这个在现实里最广泛的应用是VR眼镜,某宝上很多这样的产品,具体什么样也没有体验过,不做过多的评价。很多商场里也有类似的娱乐项目。

AR:增强现实

对于AR的了解也是上课通过视频了解的,可能通过带上类似于VR眼睛来体验虚拟现实带来的感觉,也许能通过人体神经,感知等来体验效果(个人观点,如有错误,勿喷)。

MR:混合现实

在未来社会里,实现虚拟现实跟真是生活的结合是一个趋势,我是这么认为的。5G技术的支持,各类大数据的基础,会不断提升人们的生活质量。

5G技术的基础设施及技术

5G关键技术:超密集组网3-1

在人口密集的城市或者大型活动现场,人流量过的情况下,5G技术想实现覆盖必须组建超密集组网。这就意味着在5G在基础设施上就要增加很多小型的发射基站以实现空间换取性能的要求。

5G关键技术:超密集组网3-2

基站类型:大致分为三类1、宏基站 2、家庭基站 3、微型机站

5G关键技术:超密集组网3-3

采用了两种技术:1、多连接技术 2、无线回传技术 主要的机构部署还是采用了技术二,宏基站+微型机站,微型机站+微型机站

5G关键技术:大规模天线矩阵

这个技术设备的主要优点在于:1、提升了信号的可靠性 2、提升了基站的吞吐率 3、大幅度降低对周边基站的干扰 4、服务了更多的移动终端。它采用的是波束的传播方式。

5G关键技术:动态自组织网络(SON)

动态自组织网络(SON):指可自动协调相邻小区,自动配置和自动优化的网络,以减少网络干扰,提升网络运行效率。在传统蜂窝网络架构下,终端必须通过基站和蜂窝网关才能与目标端进行通信。在这种架构下,终端在获得数据传输服务必须首先选择一个服务基站,与服务基站建立并保持连接。在动态自组织网络中,任何接入网节点,都具备数据存储和转发功能,动态自组织网中的每个节点,都具备无线信号收发能力,并且每个节点,都可以与上一个或多个相邻节点进行无线通信,整个自组织网络呈网状结构。在动态自组织网络中,任何节点间(终端与终端、终端与基站,基站与基站等)均通过无线通信,无须任何布线,并且有支持分布网络的冗余机制和重新路由功能。任何新节点(终端或基站)的添加,只需要简单的接上电源即可,节点可自动配置,并确定最佳多条传输路径。

5G关键技术:网络功能虚拟化(NFV)

这个功能实现了软硬的解耦。其核心技术: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在虚拟机里来它们的功能。通过OPENSTACAK来进行管理和编排。这个功能带来的作用就是网络硬件的瘦身。

5G技术在未来面临的安全挑战

首先,对于eMBB增强移动宽带来说,它需要更高的安全处理性能,保障用户获得良好的体验速率,需要二次验证,才能更好的与业务结合在一起,并解决好目前已经发现的漏洞等问题。其次,对于mMTC低功耗的大规模机器类通信来说,需要轻量化的安全机制,以适应功耗受限、延迟受限的物联网设备的需求;更需要通过群组认证机制,解决海量物联网设备认证带来的信令风暴,需要抗被黑机制,应对由于设备安全能力不足被黑利用,而对网络基础设施发起gong击的危险。第三,对于uRLLC高可靠低时延通信来说,需要提供低时延的安全算法和协议,需要简化和优化原有安全上下文的交换,密钥管理等流程,支持边缘计算架构,支持隐私和关键数据链的保护。