一、移动通信发展历程
移动通信技术具有代际演进规律
（1）“G”代表一代
（2）每10年一个周期
二、5G技术指标
5G 关键指标：（1）流量密度 （2）连接数密度 （3）时延（4）移动性 （5）能效 （6）用户体验速率 （7）频谱效率 （8）峰值速率。
（1）流量密度：单位面积内的总流量数
（2）连接数密度：单位面积内可以支持的在线设备总和
（3）时延：发送端到接收端接收数据之间的间隔
（4）移动性：支持用户终端的最大移动速度
（5）能效：每消耗单位能量可以传输的数据量
（6）用户体验速率：单位时间内用户获得MAC层用户数据传送量
（7）频谱效率：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
总结：5G对比4G关键性能指标有了相当大程度的提升。5G具有高速率，低时延，大容量，高可靠，海量连接等特点。
三、5G三大应用场景
eMBB 增强的移动宽带 ，面临的挑战：AR/VR等对高速率的传输要求高
mMTC 海量的机器语言 ，面临的挑战：对连接数量，耗电，待机要求高
uRLLC 超可靠低时延 ，面临的挑战：对时延（1ms），可靠性（99.999%）要求很高。
四、5G关键技术
5G关键技术——超密集组网
5G需要满足热点高容量场景
超密集组网：大量增加小基站，以空间换性能
基站一般包括：宏基站和小基站
小基站优势：
（1）体积小，成本低，安装容易，适合深度覆盖
（2）功率小，干扰小，更小的范围内实现频率复用，提升容量
（3）距离用户近，提升信号质量和高速率
5G关键技术——大规模天线阵列
优点
（1）提升了信号可靠性
（2）提升了基站吞吐量
（3）大幅降低对周边基站的干扰
（4）服务更多的移动终端
5G关键技术一动态自组织网络(SON）
动态自组织网络用于满足5G两方面的性能要求：低时延，高可靠场景下降低端到端时延，
提高传输可靠性：在低功耗，大连接场景下延伸网络覆盖和接入能力 在传统蜂窝网络架构下，
终端必须通过基站和蜂窝网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前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，整个自组网呈网状结构。
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，无需任何布线，并具有支持分布式网络的冗余机制和重新路由功能。
任何节点（如终端或基站）的添加，只需要简单的接上电源即可，节点自动配置，并确定最佳多跳传输路径。
动态自组织网络：用于满足低时延高可靠场景 动态自组网有如下优点：
（1）部署灵活
部署方面，动态自组织网络节点(终端或微型基站)，只要处于目标区城，就可以进行自动的配置，自动建立并维护网络拓扑，确定最佳传输路径，大大降低网络部署成本，加快部署速度。
（2）支持多跳
动态自组织网络支持多跳传输，与发射端有直接视距的接收端先接收到无线信号，然后接收端无线信号转发到与它直接视距的下一跳终端。因此，数据包在自组网络中传输，能够这样一跳一跳传递下去，直至到达目标终端。动态自组织网络通过多跳方式传输，大大扩展了应用领域和覆盖范围。
（3）高可靠性
动态自组织网络支持空口中多路冗余传输提高传输可靠性，还通过支持多路由传输提高端到端传输可靠性，如果传输中某节点故障，可通过备用路径切换到另一节点。因此，动态自组织网络比传统蜂窝网络更可靠，因为它不依赖于单一节点的性能。在传统蜂窝网络中，如果某一基站故障，该基站覆盖的区域也将瘫痪。
（4）支持超高带宽
无线通信领域传输距离越短，越容易获得高带宽。因为传输距离越长，干扰因素也会大大增加。而自组织网络的多跳传输可以有力的获得高带宽。也因为传输距离小，需要的功率也小，因此更加绿色节能。
5G关键技术一软件定义网络(SDN）
（1）物理上分离控制平面和转发平面
（2）控制器集中管理多台转发设备
（3）服务和程序部署在控制器上
总结
SDN——软件定义网络
SDN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
SDN网络的新角色——控制器
承上：对上层应用提供网络编程的接口
启下：对下提供对实际物理网络网元的管理
5G关键技术——网络功能虚拟化(NFV）
（1）软硬件解耦，虚拟化
（2）通用硬件实现网络功能
总结
NFV——网络功能虚拟化
NFV的核心思想——软件和专用硬件解耦，软件与通用硬件联姻
NEv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虛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的本质区别与关联
二者都有将传统的一体化网络设备进行软硬件解耦的特点，从封闭走向开放，从独享的硬件发展到共享的软件，二者有很强的互补性，但它们又相互独立，没有必然的依赖性。
SDN侧重于控制与转发的分离、网络集中控制(逻辑上)和网络虚拟化，主要影响的是网络结构:而NFV侧重的是软件与硬件的分离、硬件通用化和网络功能虚拟化，主要影响的是设备形态。因此，SDN是面向网络架构的创新:NFV是面向设备形态的创新。
SDN的关键特征:
集中控制、优化全局效率:
开放接口、加快业务上线:
网络抽象、屏蔽底层差异。
NFV的关键特征:
上层业务云化，底层硬件标准化;
分层运营，加快业务上线与创新。
5G关键技术——SDN与NFV的深度融合
（1）SDN是面向网络架构的创新
（2）NFV是面向设备形态的创新
（3）SDNFVS使整个网络可编程、可灵活性
五、5G面临的挑战
5G面临的挑战——频谱资源
我国的频段划分属于行政划分，和相对比的市场主导有区别。在欧美国家，频段是用来拍卖的，比如在3G时代，对于相应的频段，我国三大运营商都已经行政划分好了，剩下的就是比拼服务。而欧美是采用拍卖的方式，他们首先要拍的此频段的牌照，比如英国的3G频谱就拍卖了220 亿英镑，德国的则高达450亿关元。频谱之所以这么贵，是因为目前可用的频谱资源是有限的。相对于提高频谱利用率，增加频谱带宽的方法显得更简单直接。在频谱利用率不变的情况下，可用带宽如果翻倍则可以实现的数据传输速率也翻倍。但是，现在常用5GHz以下的频段已经非常拥挤。因此使用高频段和超高频段，成为各大厂商不约而同的解决办法。比如使用28GHz和60GHz的亳米波频段，是最有希望使用在5G的两个频段。使用28GH2和60GH2的毫米波频段，可以狄得更大的带宽。各个频段可用频谱带宽比较
综上，5G网络需要通过高频段甚至超高频段(例如毫米波频段)的深度开发、非授权频段的使用，满足未来网络对频谱资源的需求。这些技术的发展同时也需要终端设备的升级。与低频无线传播特性相比，商频对无线传播路径上:的建筑物材质、植被、雨衰/氧衰等更敏感。不同频段存在不同的使用规则和约束，这使得频谱规划也变得更加复杂。
频谱资源挑战
（1）5GHz以下的频段已非常拥挤
（2）解决方向:高频段和超高频段
5G面临的挑战——新业务
围绕业务体验进行网络建设已成为行业共识，体验建网以达成用户体验需求作为网络建设的目标，规划方法涉及的关键能力包括:业务识别、体验评
估、GAP分析、规划仿真等。根据业务类型的体验需求特征，不同的5G业务要求不同。
uRLLC:对时延(1ms) 和可靠性(99. 9999)的要求很高
mMTC:对连接数量和耗电/待机的要求较高
eMBB:要求移动网络为AR/VR等新业务提供良好的用户体验
针对5G新业务在待机、时延、可靠性等方面的体验需求，当前在评估方法、仿真预测、以及规划方案等领域均处于空白或刚起少的阶段，面临非常大的挑战
新业务挑战
（1）uRLLC:对时延、可靠性要求很高
（2）mMTC:对连接数量、耗电/待机要求较高
（3）eMBB: AR/VR等传输速率要求高
5G面临的挑战——新场景
因为大量新业务的引入，5G应用场景将远远超出了传统移动通信网络的范围，包括:
移动热点:人群的聚集和移动会带来大量的移动热点场景，需要有超密组网场景的网络规划方案。
物联网络:面向各种重直行业的物联新业务，如智能抄表、智能停车、工业4.0 等，其应用场景大大超出了人的活动范围。
低空/高空覆盖:很多国家明确提出了通过移动通信网络为低空无人机提供覆盖和监管的需求:高空飞机航线覆盖，5G为飞机航线提供高速数据业务。
对于这些应用场景，无论是相关的传播特性、还是组网规划方案，目前基本是空白，需要开展相关的课题研究。
新使用场景挑战
（1）移动热点:大量热点带来的超密组网挑战
（2）物联网络:物联新业务远超人的活动范围
（3）低空/高空覆盖:无人机、飞机航线覆盖等
5G面临的挑战——终端设备
（1）物联网端爆发式增长
（2）终端多规模研发、工艺、电池寿命等挑战
5G面临的挑战——安全挑战
（一）三大场景安全挑战
（1）eMBB:安全处理性能、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
（二）新架构安全挑战
SDN、NFV等新安全挑战
六、总结
1）移动通信历程：语音到数据、低带宽到高带宽
2）5G技术指标：中国的5G之花
3）5G的三大应用场景：eMBB、uRLLC、mMTC
4）5G新技术：Massive MIMO、SON、SDN等 (NFV)
5）5G面临的频谱资源、新业务、安全场景等全新挑战
