《前瞻思考：5G网络技术发展》课件

前瞻思考网络技术发展5G引言的时代技术前沿5G5G的到来标志着移动通信技术的又一次飞跃，它不仅将为用户带来更高速率、更低延迟、更大容量的移动互联网体验，更将推动各行各业的数字化转型和智能化升级网络发展背景5G移动数据流量激增新应用场景涌现产业数字化转型随着智能手机、物联网设备的普及，移自动驾驶、远程医疗、工业互联网等新动数据流量呈指数级增长，现有4G网络应用场景的出现，对网络速度、延迟和已难以满足日益增长的流量需求可靠性提出了更高要求技术概述5G第五代移动通信技术新一代无线通信标准5G是移动通信技术演进的最新阶段，它是在4G的基础上，融合了多种先进技术，实现了网络性能和应用能力的全面提升技术的关键特性5G高速率低时延125G网络的峰值速率可达20Gbps，是4G网络的100倍以5G网络的时延可低至1毫秒，能够满足自动驾驶、远程操上，可满足超高清视频、VR/AR等高带宽应用需求控等对时延敏感的应用需求大连接高可靠35G网络可以支持每平方公里100万个设备连接，为物联网发展提供了强大的网络支撑频谱资源分配5G低频段中频段高频段（毫米波）主要用于覆盖范围广、穿透性强，适合主要用于平衡速度和覆盖范围，适合于主要用于高速率、大容量，适合于密集于农村和偏远地区城市和城郊地区城区和特定场景网络架构5G核心网无线接入网边缘计算负责控制和管理整个网络，包括用户管负责用户终端的接入和无线数据传输，将部分计算任务从核心网迁移到网络边理、数据转发、安全控制等包括基站、无线资源管理、移动性管理缘，提供更低时延、更高可靠性的服等务网络核心技术5G技术技术1OFDM2MIMO正交频分复用技术，提高频谱多输入多输出技术，通过多个利用率和传输效率天线同时发射和接收信号，提高传输速率和覆盖范围波束成形技术3通过调整天线方向，将信号集中到目标用户，提高传输效率和覆盖范围网络协议栈5G物理层数据链路层网络层传输层负责无线信号的传输和接负责数据包的传输和可靠性负责数据包的路由和转发，负责数据传输的可靠性，包收，包括信道编码、调制解保障，包括流量控制、错误包括地址解析、路径选择括流量控制、拥塞控制等调等检测和纠正等等网络发展演进路径5G4G LTE12010年开始商用，为移动互联网发展奠定了基础5G NR22019年开始商用，实现了高速率、低时延、大连接的突破5G-Advanced32024年开始商用，将进一步提升网络性能，拓展应用场景6G4预计在2030年开始商用，将开启下一代移动通信技术的全新时代网络关键应用场景5G增强型移动宽带海量机器通信超可靠低时延通信eMBB mMTCURLLC为用户提供超高速率、超大容量的移支持海量物联网设备的连接和数据传提供高可靠性、低时延的数据传输，动数据服务，支持超高清视频、输，为智慧城市、智能农业、工业互支持自动驾驶、远程操控、工业自动VR/AR、云游戏等高带宽应用联网等领域提供网络支撑化等对时延敏感的应用场景增强型移动宽带eMBB高清视频虚拟现实增强现实云游戏/VR/AR支持超高清视频直播、点播，为用户带支持沉浸式虚拟现实/增强现实体验，为支持云游戏平台，用户无需下载游戏，来更逼真的视觉体验用户带来全新的娱乐和互动方式即可享受高质量的游戏体验海量机器通信mMTC智慧城市智能农业工业互联网支持智慧交通、智慧安防、智慧能源等支持精准农业、智慧养殖等应用，提高支持工业自动化、远程控制、数据采集应用，为城市管理提供更加智能化的解农业生产效率和效益等应用，推动工业生产向智能化方向发决方案展超可靠低时延通信URLLC自动驾驶远程操控工业自动化支持车辆之间、车辆与基础设施之间的支持机器人、无人机等远程操控，为远支持工业设备的实时控制和数据采集，高速、可靠的通信，为自动驾驶提供安程医疗、灾害救援等领域提供技术支提高生产效率和安全性能全保障撑网络部署现状5G全球范围内的快速发展产业链逐步成熟应用场景不断拓展5G网络部署已在全球范围内迅速推进，5G设备制造商、运营商、应用开发商等5G网络正在各个领域得到应用，为社会多个国家和地区已建成5G网络产业链各环节均取得了重要进展发展带来新的活力和机遇网络标准化进程5G3GPP Release1512018年发布，定义了5G核心技术标准3GPP Release1622020年发布，进一步完善了5G标准，包括增强型移动宽带、海量机器通信和超可靠低时延通信3GPP Release1732021年发布，重点关注5G-Advanced，旨在进一步提升网络性能和拓展应用场景网络发展规划5G网络覆盖范围扩大网络性能持续提升应用场景不断拓展进一步扩大5G网络覆盖范围，实现城市不断提升网络速度、延迟和可靠性，为推动5G网络在更多领域得到应用，促进和农村地区的全面覆盖新应用场景提供更好的支撑经济社会发展网络关键技术进展5G毫米波技术大规模天线技术新空口技术利用毫米波频段，提供更高的传输速使用大量天线，提高信号传输效率和采用新的无线通信技术，提高数据传率和更大的容量覆盖范围输效率和网络性能网络切片技术移动边缘计算技术将网络资源划分为不同的切片，为不同应用场景提供定制化将计算任务迁移到网络边缘，提供更低时延、更高可靠性的的网络服务服务毫米波技术高频段优势应用场景技术挑战毫米波频段具有更高的频率，可以提供毫米波技术主要用于密集城区、体育场毫米波信号的传播距离短、穿透性差，更高的传输速率和更大的容量馆等特定场景，为用户提供高速率、大需要部署更多的基站才能实现覆盖容量的无线连接大规模天线技术多天线优势应用场景技术挑战大规模天线技术可以实现更精确的波束大规模天线技术广泛应用于5G网络中，大规模天线技术的实现需要复杂的算法成形，提高信号传输效率和覆盖范围为各种应用场景提供更高速率、更低时和硬件，以及更高的处理能力延的连接新空口技术灵活的架构更高的性能未来的方向新空口技术采用了灵活的架构，能够适新空口技术提供了更高的数据传输效率新空口技术将继续发展，为6G网络提供应不同的频段和应用场景和网络性能，为用户带来更好的体验技术基础网络切片技术资源隔离服务定制化应用场景网络切片技术将网络资源划分为不同的通过网络切片，可以为不同的应用场景网络切片技术可以应用于自动驾驶、工切片，为不同的应用场景提供定制化的提供不同的网络性能和服务质量，满足业互联网、智慧城市等各种领域网络服务各种需求移动边缘计算技术靠近用户本地处理应用场景移动边缘计算将计算任务迁移到网络边通过边缘计算，可以将部分数据在本地移动边缘计算技术可以应用于自动驾缘，靠近用户，可以提供更低时延、更进行处理，减少数据传输量和延迟驶、远程医疗、虚拟现实/增强现实等各高可靠性的服务种领域网络安全问题5G隐私保护网络攻击防范5G网络收集了大量用户数据，如5G网络的复杂性增加了网络攻击何保护用户隐私成为一个重要议的风险，需要加强网络安全防题御网络可靠性保障如何确保5G网络的可靠性和稳定性，是保障网络安全的重要方面隐私保护数据脱敏数据加密用户授权对用户数据进行脱敏处理，隐藏敏感信对用户数据进行加密传输和存储，防止用户自主授权，决定哪些数据可以被收息，降低隐私泄露风险数据被窃取或篡改集和使用，确保数据使用透明度网络攻击防范漏洞修补入侵检测安全审计及时发现和修复网络漏洞，防止攻击者部署入侵检测系统，监控网络流量，识定期进行安全审计，评估网络安全风利用漏洞进行攻击别并阻止恶意攻击行为险，并采取措施降低风险网络可靠性保障网络冗余故障检测网络恢复部署网络冗余机制，确保网络连接的稳建立完善的故障检测机制，及时发现并制定有效的网络恢复策略，确保网络在定性和可靠性处理网络故障故障发生后能够快速恢复网络应用案例5G智慧城市工业互联网远程医疗自动驾驶5G网络可以为智慧交通、智慧5G网络可以支持工业自动化、5G网络可以支持远程医疗诊5G网络可以支持自动驾驶汽车安防、智慧能源等智慧城市应远程控制、数据采集等工业互断、远程手术等应用，为医疗之间的通信，以及汽车与基础用提供强大的网络支撑联网应用，推动工业生产向智服务提供更便捷、更有效的解设施之间的通信，为自动驾驶能化方向发展决方案提供安全保障智慧城市智慧交通智慧安防智慧能源支持车联网、智慧交通信号控制等应支持高清视频监控、人脸识别等应用，支持智能电网、智慧充电桩等应用，提用，优化交通流量，提高交通效率提高治安防控能力高能源利用效率，降低能源消耗工业互联网生产效率提升产品质量提升安全保障支持工业自动化、远程控制等应用，提支持数据采集、质量监控等应用，提高支持工业设备的远程监测和维护，提高高生产效率，降低生产成本产品质量，增强产品竞争力安全性能，降低安全风险远程医疗远程诊断远程手术医疗数据共享支持远程影像诊断、远程病理诊断等应支持远程手术机器人等应用，为偏远地支持医疗数据的安全传输和共享，提高用，为患者提供更便捷、更有效的医疗区患者提供更优质的医疗服务医疗资源利用效率，促进医疗服务水平服务提升自动驾驶车辆通信环境感知驾驶决策支持车辆之间的通信，实现车联网，提支持车辆与基础设施之间的通信，获取支持自动驾驶算法，实现自动驾驶决高交通安全和效率环境信息，为自动驾驶提供安全保障策，提高驾驶安全性网络发展趋势5G融合创新网络演进5G网络将与其他技术融合，例如5G网络将持续演进，提高性能，人工智能、云计算、大数据等，拓展应用场景，为未来社会发展形成更强大的技术体系提供更强大的网络支撑能力开放5G网络将开放能力，为第三方开发者提供更多的开发机会，促进5G应用生态的繁荣发展融合创新云计算大数据AI+5G+5G+5G人工智能与5G的结合，可以实现更智能云计算与5G的结合，可以提供更强大的大数据与5G的结合，可以实现更精准的化的应用，例如智能客服、精准营销云服务，例如云游戏、云存储等数据分析，例如精准医疗、个性化推荐等等网络演进5G-Advanced1进一步提升网络性能，例如更高的速度、更低的延迟、更大的容量6G2探索下一代移动通信技术，例如更快的速度、更低的能耗、更广的覆盖范围能力开放开放接口应用创新生态建设5G网络将开放接口，为第三方开发者提开放能力可以激发开发者创新，催生更5G网络的开放能力将为5G产业构建更完供更多的开发机会，促进5G应用生态的多5G应用，推动5G产业的发展善的生态体系，促进5G产业的健康发繁荣发展展结论与思考5G网络技术的发展将深刻地改变人们的生活和工作方式，并推动社会经济的发展5G技术的应用将带来巨大的机遇，同时也面临着诸多挑战，需要各方共同努力，促进5G技术的健康发展网络发展机遇与挑战5G机遇挑战5G技术将为各个行业带来巨大的机遇，推动经济社会发展，创5G技术的应用也面临着诸多挑战，例如网络安全、标准制定、造新的价值产业协同等网络发展对策建议5G加强技术研发促进产业协同完善政策法规持续投入5G技术研发，提升网络性能，加强政府、企业、科研机构之间的协同制定完善的政策法规，促进5G技术的健拓展应用场景合作，构建完善的5G产业生态康发展和应用推广。