当前课程知识点:移动通信技术 > 第七章 第五代移动通信系统 > 7.1 5G业务需求及应用场景 > 7.1.1 5G业务需求及应用场景
同学们好
本知识点我们讲解
5G业务需求及应用场景
我们将讲解
5G愿景与需求
5G关键指标及关键能力
5G三大应用场景三个内容
1 5G愿景与需求
移动通信已经深刻地改变了人们的生活
但人们对更高性能的移动通信的追求从未停止
为了应对未来爆炸性的移动数据流量的增长
海量的设备连接
不断涌现的各类新业务和应用场景
第五代移动通信(5G)系统应运而生
5G将为用户提供光纤般的接入速率
“零”时延的使用体验
千亿设备的连接
超高流量密度
超高连接密度
超高移动性等多场景的一致服务
以及业务及用户感知的智能优化
同时将为网络带来超百倍的能效提升
和超百倍的比特成本降低
如图所示
最终实现
“信息随心至 万物触手及”的总体愿景
面向2020年及未来
移动数据流量出现爆炸式增长
如图所示
预计2010年到2030年将增长2万倍
中国的移动数据流量增速
高于全球平均水平
预计这个时间段将增长超4万倍
城市及热点地区的移动数据流量增速更快
未来全球移动通信网络连接的设备
总量将达到千亿规模
如图所示
全球物联网设备连接数将快速增长
2030年
全球物联网设备连接数将接近1千亿
其中
中国超过200亿
移动互联网主要面向以人为主题的通信
面向未来
超高清
3D和浸入式视频的流行
将会驱动数据速率大幅提升
增强现实
云桌面
在线游戏等业务
不仅对上下行数据传输速率提出挑战
同时也对时延
提出了“无感知”的苛刻要求
用户希望能在体育场
露天演唱会等超密集场景
高铁
车载
地铁等高速移动环境下
也能获得一致的业务体验
物联网主要面向物与物
人与物的通信
不仅涉及普通个人用户
也涵盖了大量不同类型的行业用户
对于智能家居
智能电网
环境监测
智能农业和智能抄表等业务
需要网络支持海量设备连接
和大量小数据包频发
视频监控和移动医疗等业务
对传输速率提出了很高的要求
车联网和工业控制业务
则要求毫秒级的时延
和接近100%的可靠性
此外
无论是对于移动互联网还是物联网
也必然提出成本
安全机制和功耗的要求
2 5G关键指标及关键能力
5G的关键指标主要是移动性
时延
用户感知速率
峰值速率
连接数密度等
我们首先来看移动性
移动性是历代通信系统重要的性能指标
指在满足一定系统性能的前提下
通信双方最大的相对移动速度
5G移动通信系统需要支持飞机
高速公路
城市地铁等超高速移动场景
同时也需要支持数据采集
工业控制等低速移动或非移动场景
时延
在4G时代
网络架构扁平化设计
大大提升了系统时延性能
在5G时代
车辆通信
工业控制
增强现实等业务应用场景
对时延要求提出了更高的要求
最低空口时延要求达到了1ms
用户感知速率
5G时代将构建以用户为中心的移动生态信息系统
首次将用户感知速率作为网络性能指标
用户感知速率是指
在单位时间内
用户获得的MAC层用户面数据传送量
实际网络应用中
用户感知速率受到众多因素的影响
包括网络覆盖环境
用户负荷
用户规模和分布范围
用户位置
业务应用等因素
峰值速率
峰值速率是指用户可以获得的最大业务速率
相比4G网络
5G移动通信系统将进一步提升峰值速率
可以达到数十Gbps
连接数密度
在5G时代存在大量物联网应用需求
网络要求具备千亿设备连接能力
连接数密度是指
单位面积内可以支持的在线设备总和
是衡量5G移动网络
对海量规模终端设备的支持能力
流量密度
流量密度是指单位面积内的总流量的数
是衡量移动网络在一定区域范围内
数据传输的能力
在5G时代需要支持一定局部区域的
超高数据传输
网络架构应该支持每平方公里
提供数十Tbps的流量
在实际网络中
流量密度与多个因素有关
包括网络的拓扑结构
用户分布
业务模型等因素
能源效率
能源效率是指
每消耗单位能量可以传送的数据量
在移动通信系统中
能源消耗主要指
基站和移动终端的发送功率
以及整个移动通信系统设备所消耗的功率
在5G移动通信系统架构设计中
为了降低功耗
采取了一系列新型结构技术
如低功率的基站
D2D技术
流量均衡技术
移动中继等
5G关键能力
5G需要支持0.1~1Gbps的用户体验速率
每平方公里一百万以上的连接数密度
毫秒级的端到端时延
每平方公里数十Tbps的流量密度
每小时500Km以上的移动性
和数十Gbps的峰值速率
其中
用户体验速率
连接数密度
和时延为5G最基本的三个性能指标
同时
5G还需要大幅提高网络部署和运营的效率
相比4G
频谱效率提升5~15倍
能效和成本效率提升百倍以上
性能需求和效率需求共同定义了5G的关键能力
如图所示
犹如一株绽放的鲜花
红花绿叶
相辅相成
花瓣代表了5G的六大性能指标
体现了5G满足未来多样性业务与场景需求的能力
其中花瓣顶点代表了相应指标的最大值
绿叶代表了三个效率指标
是实现5G可持续发展的基本保障
3 5G三大应用场景
5G三大应用场景包括增强移动宽带eMBB
海量机器通信mMTC
和超高可靠性超低时延通信uRLLC
增强移动宽带是以人为中心的应用场景
集中表现为超高的传输数据速率
广覆盖下的移动性保证等
eMBB对应的是大流量移动宽带业务
主要还是追求人与人之间极致的通信体验
场景包括
随时随地的3D/超高清视频直播和分享
虚拟现实
随时随地云存取
高速移动上网等大流量移动宽带业务
是三大场景最先实现商用的部分
5G连接时延要达到1ms级别
而且要支持高速移动
每小时五百公里情况下的
高可靠性
这一场景更多面向车联网
工业控制
远程医疗等特殊应用
mMTC场景为物联网而生
设备连接密度相比4G提升10-100倍
支持每平方公里100万台设备的连接
支持的设备连接数量至少为1000亿台
mMTC应用于海量低功耗
低带宽
低成本和时延要求不高的场景
学习了本知识点
请同学们思考
哪些需求催生了5G
5G有哪些关键技术指标
5G的三大应用场景是指什么
谢谢
-1 光荣与梦想
--1.光荣与梦想
--光荣与梦想讨论
-2 责任与担当
--2.责任与担当
--责任与担当讨论
-3 楷模与巨人
--3.电磁波三巨人
--楷模与巨人讨论
-4 情怀与事业
--情怀与事业讨论
-1.1 移动通信基本概念
--1.1.2 移动通信基本概念--作业
-1.2 移动通信系统的构成
--1.2.4 移动通信系统的构成--作业
-1.3 移动通信发展历史
--1.3.2 移动通信发展历史--作业
-1.4 移动通信的工作方式
-1.5 移动通信的标准化
-第一章 移动通信概述 单元测试
-2.1 移动通信天线技术
--2.1.4 移动通信天线技术--作业
-2.2 无线电波的传播
--2.2.3 无线电波的传播--作业
-2.3 移动信道的传播模型
-第二章 天线与电波传播 单元测试
-3.1 调制技术
--3.1.5 调制技术--作业
-3.2 多址技术
--3.2.3 多址技术--作业
-3.3 编码技术
--3.3.4 编码技术--作业
-3.4 抗衰落技术
--3.4.8 抗衰落技术--作业
-3.5 组网技术
-第三章 移动通信中的关键技术 单元测试
-4.1 GSM概述
--4.1.3 GSM概述--作业
-4.2 GSM系统结构与接口
-4.3 GSM主要技术
-4.4 GSM无线接口
-4.5 GSM系统管理
-4.6 GSM移动通信网络
-4.7 GSM的主要信令流程
-4.8 GSM编号与业务
-4.9 GSM设备及性能指标
-4.11 GPRS概述
-4.12 GPRS协议
-第四章 GSM/GPRS移动通信系统及设备 单元测试
-5.1 CDMA系统概述
-5.2 CDMA系统主要技术
-5.3 CDMA网络结构
-5.4 CDMA主要信令流程
-5.5 第三代移动通信
-第五章 CDMA和第三代移动通信系统 单元测验
-6.1 LTE概述
--6.1.3 LTE概述--作业
-6.2 LTE网络结构
--6.2.3 LTE网络结构--作业
-6.3 LTE空中接口
--6.3.3 LTE空中接口--作业
-6.4 LTE空口信道及分类
--6.4.3 LTE空口信道及分类--作业
-第六章 第四代移动通信系统 单元测验
-6.5 LTE关键技术
--LTE关键技术1
--LTE关键技术2
--LTE关键技术3
-6.6 LTE物理层
--LTE物理层
-6.7 LTE语音实现方式
-6.8 LTE主要信令流程
--6.5.3 LTE Service Request流程动画
-6.9 LTE新技术
-7.1 5G业务需求及应用场景
-7.2 5G标准化及其频谱
-7.3 5G网络架构
-7.4 5G网络部署
-7.5 5G核心网新技术
-7.6 5G物理层
-7.7 5G空口主要关键技术
-7.8 5G端到端切片
-第七章 下一代移动通信系统 单元测试
-8.1 移动通信网络优化简介
--8.1.4 移动通信网络优化简介--作业
-8.2 移动通信基站勘察与配置简介
--8.2.6 基站勘察与配置简介--作业
-8.3 移动互联网业务简介
--8.3.5 移动互联网业务简介--作业