移动通信-5G
阅读原文时间:2023年07月09日阅读:1

1、移动通信的发展历程:

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:

  • 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

  • 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

  • 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

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

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

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