一、什么是5G?

1.移動(dòng)通信發(fā)展歷程

每一代無線通信技術(shù)都致力于為移動(dòng)設(shè)備獲得更快的網(wǎng)絡(luò)速度和更多的網(wǎng)絡(luò)功能。

1G的大哥大實(shí)現(xiàn)語音功能；

2G實(shí)現(xiàn)了短信的傳輸；

3G就是智能手機(jī)的時(shí)代了，它讓在線上上網(wǎng)成為了可能；

4G大幅提升了網(wǎng)絡(luò)速度，相比較3G快了近8倍，可以進(jìn)行互動(dòng)、游戲；

但是隨著用戶數(shù)量和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的急劇增加，越來越多的4G用戶同時(shí)使用大量的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，為了解決這一問題，5G就誕生了，5G可以實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)、“零”時(shí)延感知。

2.5G技術(shù)指標(biāo)和三大應(yīng)用場(chǎng)景

指標(biāo)名稱流量密度連接數(shù)密度時(shí)延移動(dòng)性能效用戶體驗(yàn)速率頻譜效率峰值效率

4G參考值	0.1 Tbps/K㎡	10萬/K㎡	10ms	350Km/h	1倍	10Mbyps	1倍	1Gbps
5G取值	10Tbps/K㎡	100萬/Km㎡	1ms	500Km/h	100倍提升（網(wǎng)絡(luò)側(cè)）	0.1-1Gbps	3倍提升（某些場(chǎng)景5倍）	20Gbps

流量密度：單位面積內(nèi)的總流量數(shù) 連接數(shù)密度：指單位面積內(nèi)可以支持的在線設(shè)備總和 時(shí)延：發(fā)送端到接收端接收數(shù)據(jù)之間的間隔 移動(dòng)性：支持用戶終端的最大移動(dòng)速度 能源效率：每消耗單位能量可以傳送的數(shù)據(jù)量 用戶體驗(yàn)速率：單位時(shí)間內(nèi)用戶獲得MAC層用戶面數(shù)據(jù)傳送量。 頻譜效率：每小區(qū)或單位面積內(nèi)，單位頻譜資源提供的吞吐量 峰值速率：用戶可以獲得的最大業(yè)務(wù)速率

eMBB即增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，具備超大帶寬和超高速率，實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)速率100 Mbps、移動(dòng)性500 Km/h； mMTC即低功耗大連接，支持連接數(shù)密度100萬/平方公里 uRLLC即高可靠低時(shí)延，支持單向空口時(shí)延最低1ms級(jí)別；

二、5G應(yīng)用場(chǎng)景

VR/AR

車聯(lián)網(wǎng)
遠(yuǎn)程醫(yī)療
智慧城市 2-1
超密集組網(wǎng)3-1
超密集組織網(wǎng)3-2
大規(guī)模天線破陣		動(dòng)態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)（SON），指可自動(dòng)協(xié)調(diào)相鄰小區(qū)、自動(dòng)配置和自優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)，以減少網(wǎng)絡(luò)干擾，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。 在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，終端必須通過基站和蜂窩網(wǎng)網(wǎng)關(guān)才能與目標(biāo)端進(jìn)行通信。在這種架構(gòu)下，終端在獲得數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)前必須首先選擇一個(gè)服務(wù)基站，與服務(wù)基站建立并保持連接。 在動(dòng)態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)中，任何接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，都具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能，動(dòng)態(tài)自組網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，都具備無線信號(hào)收發(fā)能力，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)，都可以與上一個(gè)或多個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，整個(gè)自組網(wǎng)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 在動(dòng)態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)中，任何節(jié)點(diǎn)間（終端與終端、終端與基站、基站與基站等）均通過無線通信，無須任何布線，并具有支持分布式網(wǎng)絡(luò)的冗余機(jī)制和重新路由功能。任何新節(jié)點(diǎn)（如終端或基站）的添加，只需要簡(jiǎn)單的接上電源即可，節(jié)點(diǎn)可自動(dòng)配置，并確定最佳多跳傳輸路徑。
超密集組織網(wǎng)3-3
軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）2-1		SDN---軟件定義網(wǎng)絡(luò) SDN的核心思想---轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制 SDN網(wǎng)絡(luò)的新角色---控制器 承上：對(duì)上層應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)編程的接口 啟下：對(duì)下提供對(duì)實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的管理
軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）2-2		SDN---軟件定義網(wǎng)絡(luò) SDN的核心思想---轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制 SDN網(wǎng)絡(luò)的新角色---控制器 承上：對(duì)上層應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)編程的接口 啟下：對(duì)下提供對(duì)實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的管理
網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）		NFV---網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 NFV的核心思想---軟件和專用硬件解耦，軟件與通用硬件聯(lián)姻 NFV的核心技術(shù)---虛擬化，把通用服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、IO等資源切片給多個(gè)虛擬機(jī)使用。把交換機(jī)路由器防火墻的功能作為軟件應(yīng)用運(yùn)行在虛擬機(jī)里來模擬它們的功能。通過openstack來進(jìn)行管理和編排 NFV帶來的網(wǎng)絡(luò)革命---網(wǎng)絡(luò)搜身（專用硬件向通用硬件的轉(zhuǎn)化），業(yè)務(wù)帶寬隨需而動(dòng)
SDN與NFV的深度融合		1.SND是面向網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新 2.NFV是面向設(shè)備形態(tài)的創(chuàng)新 3.SDNFVS使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可編程、可靈活性

三、5G面臨的安全挑戰(zhàn)

• 頻譜資源

  5GHz以下的頻段已非常擁擠

  解決方向：高頻段和超高頻段

• 新業(yè)務(wù)

  eMBB:AR/VR等傳輸速率要求高

  mMTC:對(duì)連接數(shù)量、耗電/待機(jī)要求較高

  uRLLC:對(duì)時(shí)延（1ms）、可靠性（99.999%）要求很高

• 新場(chǎng)景

  移動(dòng)熱點(diǎn)：大量熱點(diǎn)帶來的超密組網(wǎng)挑戰(zhàn)

  物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：捂臉新業(yè)務(wù)遠(yuǎn)超人的活動(dòng)范圍

  低空/高空覆蓋：無人機(jī)、飛機(jī)航線覆蓋等

• 終端設(shè)備

  聯(lián)網(wǎng)終端爆發(fā)式增長(zhǎng)

  終端多模研發(fā)、工藝、電池壽命挑戰(zhàn)

• 安全挑戰(zhàn)

  1.三大場(chǎng)景安全挑戰(zhàn)

  eMBB：安全處理性能、二次認(rèn)證、已知漏洞

  對(duì)eMBB增強(qiáng)移動(dòng)寬帶來說，它需要更高的安全處理性能，保障用戶獲得良好的體驗(yàn)速率；需要支持外部網(wǎng)絡(luò)二次認(rèn)證，能更好地與業(yè)務(wù)結(jié)合在一起；需要解決目前發(fā)現(xiàn)的已知漏洞的問題。

  mMTC：輕量化安全、海量連接信令風(fēng)暴

  對(duì)mMTC低功耗的大規(guī)模機(jī)器類通信來說，需要輕量化的安全機(jī)制，以適應(yīng)功耗受限、時(shí)延受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需要；需要通過群組認(rèn)證機(jī)制，解決海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備認(rèn)證時(shí)所帶來的信令風(fēng)暴的問題；需要抗攻擊機(jī)制，應(yīng)對(duì)由于設(shè)備安全能力不足被攻擊者利用，而對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)起攻擊的危險(xiǎn)。

  uRLLC:低時(shí)延的安全算法、邊緣計(jì)算、隱私保護(hù)

  對(duì)于uRLLC高可靠低時(shí)延通信來說，需要提供低時(shí)延的安全算法和協(xié)議，要簡(jiǎn)化和優(yōu)化原有安全上下文的交換、密鑰管理等流程，支持邊緣計(jì)算架構(gòu)，支持隱私和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的保護(hù)。

  2.新架構(gòu)安全挑戰(zhàn)

  SDN/NFV等新安全機(jī)制要適應(yīng)虛擬化、云化的需要

  隨著SDN和NFV這樣的技術(shù)引入，使網(wǎng)絡(luò)邊界變得十分模糊，以前依賴物理邊界防護(hù)的安全機(jī)制難以得到應(yīng)用。所以，安全機(jī)制要適應(yīng)虛擬化、云化的需要。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的揭开5G神秘的面纱的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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