移动通信-5G

1、移动通信的发展历程：

“G”代表一代，每10年一个周期

1G	2G	3G	4G	5G
1980s	1990s	2000s	2010s	2020s
语音	短信	社交应用	在线、互动、游戏	虚拟现实、“零”感知时延

2、5G的关键技术：

①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

       基站一般包括小基站和宏基站

1. 宏基站：即“铁塔站”，一般覆盖范围数千米
2. 小基站：一般覆盖范围10m~200m，小基站又包括

• 家庭基站（Femto cell）
• 微基站（Micro cell）
• 微微基站（Pico cell，又称皮站）
• 室内基站
• 个人基站

      小基站的优势

• 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，提升用户信号质量和高速率

②软件定义网络（SDN）

• 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

③动态自组织网络（SON）

• 用于满足低时延高可靠场景

优点

• 部署灵活
• 支持多跳
• 高可靠性
• 支持超高宽带

④大规模天线阵列

比较

• 传统天线2、4、8根
• Massive MIMO可达64、128、256根天线

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
• 服务更多的移动终端

3、5G面临的挑战

①新使用场景的挑战

• 移动热点：大量热点带来的超密集组网挑战
• 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

②新业务挑战

• uRLLC:对时延，可靠性要求很高
• mMTC：对连接数量，耗电/待机要求高
• eMBB：AR/VR等传输速率要求高

③频谱资源挑战

• 5GHz以下的频段已经正常拥挤
• 解决方向：高频段和超高频段

④ 安全挑战

• 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

• 新架构安全挑战

（1）SDN、NFC等新安全挑战

4、自我总结

• 移动通信的历程：语音到数据、低宽带到高宽带
• 5G的三大应用场景：eMBB、mMTC、uRLLC
• 5G的新技术：Massive MIMO、SON、SDN等
• 5G面临的挑战：频谱资源、新业务、安全