5G時代,什么是5G,它將如何改變世界

2020-5-21日政府做工作報告,提到5G新型基礎(chǔ)設(shè)置設(shè)施。買了一本《5G時代,什么是5G,它將如何改變世界》感覺講的挺不錯,記錄如下:

一、三大場景

eMBB:3D/超高清視頻等大流量增強(qiáng)移動帶寬業(yè)務(wù)。用戶寬帶理論達(dá)到1Gbps左右,直接影響直播、高清視頻、VR體驗等需要寬帶的業(yè)務(wù)

mMTC:大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),實現(xiàn)海量機(jī)器類通信。實現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器,機(jī)器與人通信。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要求具有2個基本要求:低功耗和海量接入,例如電線桿、車位、空氣凈化器等

uRLLC:無人駕駛、工業(yè)自動化等需要低延時、高可靠連接的業(yè)務(wù)。所謂高可靠就是網(wǎng)絡(luò)必須保持穩(wěn)定性,保證在允許的過程中,不會擁堵,不會被干擾。4G延時最好做到20毫秒,5G要求做到1-10毫秒

二、六大基本特點

高速度:5G下載速度高達(dá)1Gbps,最快可達(dá)10Gbps。最貼近日常生活的是智能電視收看超高清視頻。迎來超高速所成就的大流量應(yīng)用,例如VR虛擬現(xiàn)實有望能接觸5G實現(xiàn)突破,遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育

泛在線:只有無處不在的網(wǎng)絡(luò),才能支撐日趨豐富的業(yè)務(wù)和復(fù)雜的場景。例如無人駕駛廣泛采用,地下停車場無網(wǎng)絡(luò),降無法自動停車充電

低功耗:技術(shù)不斷發(fā)展,網(wǎng)速越來越快,同時設(shè)備功耗越來越高。谷歌眼鏡之所以不能大規(guī)模商用一部分原因是功耗太高,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用普遍存在的問題。2種技術(shù)手段:美國的高通cMTC、華為主導(dǎo)的NB-IoT。應(yīng)用案例:河流水質(zhì)監(jiān)測,設(shè)立的監(jiān)測點不是在河流沿線,半年換一次電池,維護(hù)成本低,實用價值大

低時延:5G的一個新場景是無人駕駛、工業(yè)自動化的高可靠連接。應(yīng)用案例:智慧交通、無人駕駛飛機(jī)成百上千飛機(jī)編隊飛行,為了確保飛機(jī)之間的舉例和動作要極為精準(zhǔn),工業(yè)自動化領(lǐng)域機(jī)械臂操作零件組裝

萬物互聯(lián):門鎖、家具、汽車等。大量的設(shè)備成為數(shù)據(jù)收集終端,大幅提升服務(wù)能力。在這個基礎(chǔ)上,云、人工智能才有更加廣泛的發(fā)展

重構(gòu)安全體系:智能互聯(lián)網(wǎng)精神也變?yōu)榘踩?、管理、高效、方?/p>

三、5G的核心技術(shù)

圍繞三大目標(biāo)展開

第一,激活網(wǎng)絡(luò)資源存量

第二,挖掘網(wǎng)絡(luò)資源增量(新頻率資源)

第三,靈活組合,實現(xiàn)多樣化網(wǎng)絡(luò)資源配置(引入新體系結(jié)構(gòu))

超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

萬物互聯(lián)的愿景是1平方公里的面積內(nèi)有100萬個設(shè)備,所以在未來5G網(wǎng)絡(luò)中,減小小區(qū)半徑,增加低功率節(jié)點數(shù)量,是保證未來5G網(wǎng)絡(luò)支持1000倍流量增長的核心技術(shù)之一,這意味著網(wǎng)絡(luò)特別密集。同時為了符合泛在網(wǎng)要求,肯定有大量擠占存在。5G做帶寬到很寬,繞射能力就很差了,所以要求密集部署,類似雷達(dá)無法穿透飛機(jī)反射。隨著密集部署,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜,出現(xiàn)于現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)不兼容問題,需要一系列措施保障系統(tǒng)性能,主要有不同業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的實現(xiàn)、各種節(jié)點的協(xié)調(diào)方案、網(wǎng)絡(luò)的選擇以及節(jié)能配置方法等,這種將多種網(wǎng)絡(luò)組織起來形成體系的方式,叫做超密集異構(gòu)。

自組織網(wǎng)絡(luò)

串通移動通信中,主要依靠人工方式完成網(wǎng)絡(luò)部署及運(yùn)維,5G時代 原有的部署方式面臨挑戰(zhàn)。自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決的關(guān)鍵問題有:(1)網(wǎng)絡(luò)部署階段的自規(guī)劃和自配置 (2)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段的自優(yōu)化和自愈合

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)

大規(guī)模視頻流量傳輸,引起網(wǎng)絡(luò)阻塞。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中添加新的層次,即智能虛擬網(wǎng)絡(luò)。采用大數(shù)據(jù)分析的方式,CDN系統(tǒng)綜合考慮各節(jié)點連接狀態(tài)、負(fù)載情況等,將相關(guān)內(nèi)容分發(fā)至靠近用戶的CDN代理服務(wù)器上,實現(xiàn)用戶就近獲取所需的信息

D2D通信

即設(shè)備到設(shè)備的通信,是一種基于蜂窩系統(tǒng)的近距離數(shù)據(jù)直接傳輸技術(shù)。D2D回話的數(shù)據(jù)直接在終端之間進(jìn)行,無需通過基站轉(zhuǎn)發(fā),而相關(guān)會話的建立、維護(hù)、無線資源分配以及計費(fèi)、鑒權(quán)、識別、移動性管理等仍由蜂窩網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)

M2M通信

即機(jī)器與機(jī)器時間的通信

信息中心網(wǎng)絡(luò)(IC)

作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),TCN的目標(biāo)是取代現(xiàn)有的IP。具體實現(xiàn)方式:

第一步,我向網(wǎng)絡(luò)發(fā)布一個視頻內(nèi)容,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點接受到視頻后,知道如何回應(yīng)

第二步,朋友知道了這個視頻,他向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送內(nèi)容請求是,節(jié)點將請求轉(zhuǎn)發(fā)到內(nèi)容的發(fā)布方,也就是我,我將內(nèi)容發(fā)送給訂閱方,這個過程帶有緩存節(jié)點會將經(jīng)過的內(nèi)容存儲下來

第三步,如果其他訂閱方對相同內(nèi)容發(fā)送請求時,鄰近帶有緩存的節(jié)點會直接將內(nèi)容響應(yīng)給訂閱方

移動云計算

是指在移動互聯(lián)網(wǎng)中引入云計算,移動計算把內(nèi)容移到云上計算,降低設(shè)備的能耗及存儲資源不足問題。

軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)下,無線網(wǎng)絡(luò)面臨的一個重要挑戰(zhàn)是存在大量的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),如LTE、WiMax、WLAN等,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)mainly的主要挑戰(zhàn)是難以互通,資源優(yōu)化困難,無線資源浪費(fèi)等。

情境感知技術(shù)

是一個采用了傳感器等相關(guān)技術(shù)的細(xì)膩管理系統(tǒng),是的終端設(shè)備具備感知當(dāng)前情景的能力,并分析位置、用戶行為等情境信息,主要為用戶提供合適的服務(wù)。它具有適應(yīng)性、及時性、預(yù)測性等特點

邊緣計算

是將帶有緩存、計算處理能力的節(jié)點部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣,與移動設(shè)備、傳感器和用戶緊密相連,減少核心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,降低數(shù)據(jù)傳輸時延。例如無人駕駛,路上突然遇到貓,可以直接通過基站傳到是汽車,減少基站與控制中心信號傳輸

網(wǎng)絡(luò)切片

不同場景對網(wǎng)絡(luò)功能、系統(tǒng)性能、安全、用戶體驗等有差異化需求,例如智能交通和看視頻差異不同。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多元化是5G網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)是實現(xiàn)這一多元化架構(gòu)不可或缺的方法。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)將是未來運(yùn)營商與OTT公司后向合作的重要手段,是運(yùn)營商

為了實現(xiàn)新的盈利模式不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。

四、5G的全球格局

考察六個方面

(1)標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)能力。中國移動主導(dǎo),專利多

(2)芯片的研發(fā)與制造能力。

A) 計算芯片,在服務(wù)器、核心網(wǎng)、基站上用計算芯片,可以理解成CPU,英特爾是華為、中興供應(yīng)商,美國企業(yè)稱霸世界;

B)存儲芯片:服務(wù)器、云等,手機(jī)的智能存儲。美國、韓國、中國臺灣主導(dǎo)地位

C)專用芯片:除計算、存儲這些通用芯片外,在5G通信基站及相關(guān)設(shè)備上,美國的英特爾、高通占優(yōu)勢,中國的有較大進(jìn)步,例如海思、展銳、中興微電子等企業(yè);

D)智能手機(jī)芯片:移動通信最重要的是智能手機(jī),智能手機(jī)芯片。三星用高通芯片,華為用自己的,聯(lián)發(fā)科自己堅持亞研發(fā)

E)感應(yīng)器:是半導(dǎo)體領(lǐng)域新機(jī)會,除了恩智浦等大型半導(dǎo)體公司,還有中小企業(yè)等,這個領(lǐng)域還沒有霸主

(3)系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)與部署能力。華為中興愛立信

(4)手機(jī)的研發(fā)與生產(chǎn)能力。oppo、vivo、小米、華為、LG

(5)業(yè)務(wù)的開發(fā)與運(yùn)營能力。華為

(6)運(yùn)營商的能力。中國移動、聯(lián)調(diào)、電信,政府的支持

五、對現(xiàn)有業(yè)態(tài)的改變

遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)、交通等

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