5G时代的介绍和发展

2020/10/20 12:38
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5G时代

网络发展

"G"表示代,每10年一个周期
1G诞生于1980年 型号AMPS TACS
2G诞生于1990年 型号GSM IS-95 2.5G型号GPRS EDGE IS-95B
3G诞生于2000年 型号WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA
4G诞生于2010年 LTE-Advanced Wireless WAN-Advanced
5G诞生于2020年




5G技术指标:5G之花

(流量密度,连接数密度,时延,移动性,能效,用户体验速率,频谱资源,峰值)
5G的三大应用场景:eMBB、uRLLC、mMTC
eMBB:增强型宽带
uRLLC:可靠低延时通信
mMTC:大规模机械类通信
5G新技术:Massive MIMO、SON、SDN




Massive MIMO:大规模天线列阵

(传统的 MIMO 技术在 4G 网络中已广泛使用。由于 5G 移动通信系统对传输速率的要求远高于现有的 4G 通信系统,传统的 MIMO 技术已不能满足 5G 系统的性能要求。MassiveMIMO 技术应运而生,为 5G 的高速率传输提供了全新的解决方案。它是在收发两端装备超大数目的天线,从而在相同的时频资源块上,同时服务几十个用户。

Massive MIMO 的基本特征

在基站布置数十根甚至上百根天线,相比传统 MIMO 系统布置 4 或 8 根天线,在天线
规模上大幅提升。这些天线以阵列方式集中放置,分布于同一小区的多个用户,在同一时频
资源上,利用大规模的天线阵列与基站同时通信,提升了频谱资源的利用率。由于天线阵列
提供了分集增益和阵列增益,每个用户与基站通信的效率也得到显著提升)


SON(Dynamic self-organizing network):动态自组织网络

(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,无须任何布线,并具有支持分布式网络的冗余机制和重新路由功能。任何新节点
(如终端或基站)的添加,只需要简单的接上电源即可,节点可自动配置,并确定最佳多跳传输路径)




SDN(Software Defined Network):软件定义网络

(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)
核心思想:转发和控制分离,从而实现网络流量灵活控制
承上:对上层应用提供网络编程接口
启下:对下提供对实际物理网络网元管理


NFV(Network Function Virtualization):网络功能虚拟化

核心思想:软件和专用硬件解耦,软件与硬件联姻
核心技术:虚拟化,把通用的服务器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功能作为软件应用运行在虚拟机里来模拟它们的功能。通过openstack来进行管理编排
NFV带来的网络革命–网络瘦身

频谱资源:

5GHz以下的频段已非常拥挤
解决方向:高频段和超高频段

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