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7.1.1 5G业务需求及应用场景在线视频

下一节:7.1.2 第五代移动通信的目标讨论

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7.1.1 5G业务需求及应用场景课程教案、知识点、字幕

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

移动通信技术课程列表:

开篇(课程思政)

-1 光荣与梦想

--1.光荣与梦想

--光荣与梦想——中国移动通信发展

--光荣与梦想讨论

-2 责任与担当

--2.责任与担当

--责任和担当——移动人的骄傲和使命

--信息基础设施的打造者

--自然灾害中的生命线

--抗疫浪潮中的坚实支撑

--责任与担当讨论

-3 楷模与巨人

--3.电磁波三巨人

--楷模与巨匠——电磁波三巨人

--楷模与巨人讨论

-4 情怀与事业

--4.移动巨擘华为启示录

--情怀与事业——移动巨擘华为启示录

--情怀与事业讨论

第一章 移动通信概述

-1.1 移动通信基本概念

--1.1.1 移动通信基本概念视频

--1.1.2 移动通信基本概念--作业

--1.1.3 移动通信特点讨论

-1.2 移动通信系统的构成

--1.2.1 移动终端视频

--1.2.2 基站子系统视频

--1.2.3 核心网子系统视频

--1.2.4 移动通信系统的构成--作业

--1.2.5 移动通信系统构成与演进趋势讨论

--1.2.1 移动终端子系统

-1.3 移动通信发展历史

--1.3.1 移动通信发展历史视频

--1.3.2 移动通信发展历史--作业

--1.3.3 移动通信系统发展讨论

-1.4 移动通信的工作方式

--1.4.1 移动通信的工作方式视频

--1.4.2 移动通信双工方式讨论

-1.5 移动通信的标准化

--1.5.1 移动通信的标准化视频

--1.5.2 移动通信标准化及其组织讨论

-第一章 移动通信概述 单元测试

第二章 天线与电波传播

-2.1 移动通信天线技术

--2.1.1 移动通信天线技术视频

--2.1.2 天线分类与主要性能指标视频

--2.1.3 天线的工作原理是怎样的?讨论

--2.1.4 移动通信天线技术--作业

-2.2 无线电波的传播

--2.2.1 电波传播特性视频

--2.2.2 无线电频谱及特点视频

--2.2.3 无线电波的传播--作业

-2.3 移动信道的传播模型

--2.3.1 移动信道的传播模型视频

--2.3.2 传播模型开放讨论

-第二章 天线与电波传播 单元测试

项目1 移动网络规划

-项目1-1 网络拓扑规划视频

-项目1-2 无线接入网容量规划视频

-项目1-3 核心网容量规划视频

-项目1-4 承载网规划视频

第三章 移动通信中的关键技术

-3.1 调制技术

--3.1.1 移动通信中的调制技术视频

--3.1.2 线性调制技术视频

--3.1.3 恒包络调制技术视频

--3.1.4 移动通信采用数字调制讨论

--3.1.5 调制技术--作业

-3.2 多址技术

--3.2.1 多址技术视频

--3.2.2 移动通信基本多址技术动画视频

--3.2.3 多址技术--作业

-3.3 编码技术

--3.3.1 移动通信信道编码技术视频

--3.3.2 移动通信语音编码技术视频

--3.3.3 数字移动通信编码技术特点讨论

--3.3.4 编码技术--作业

-3.4 抗衰落技术

--3.4.1 自适应均衡技术视频

--3.4.2 交织技术视频

--3.4.3 分集接收技术视频

--3.4.4 分集接收技术之合并方式视频

--3.4.5 功率控制技术视频

--3.4.6 扩频通信技术视频

--3.4.7 抗衰落技术讨论

--3.4.8 抗衰落技术--作业

-3.5 组网技术

--3.5.1 大区制与小区制视频

--3.5.2 组网中的信道配置视频

--3.5.3 组网中的信道选择视频

--3.5.4 组网中的频率复用视频

--3.5.5 越区切换视频

--3.5.6 位置管理与更新视频

--3.5.7 蜂窝组网技术讨论

-第三章 移动通信中的关键技术 单元测试

项目2 基站部署与配置

-项目2-1 无线侧设备配置视频

-项目2-2 无线射频数据配置视频

-项目2-3 BBU数据配置视频

第四章 GSM/GPRS移动通信系统及设备

-4.1 GSM概述

--4.1.1 GSM概述视频

--4.1.2 GSM移动通信系统组成动画

--4.1.3 GSM概述--作业

-4.2 GSM系统结构与接口

--4.2.1 GSM系统接口视频

--4.2.2 GSM系统接口讨论

-4.3 GSM主要技术

--4.3.1 GSM频率配置视频

--4.3.2 GSM信道及分类视频

--4.3.3 GSM帧结构与突发脉冲视频

--4.3.4 GSM语音处理流程视频

-4.4 GSM无线接口

--4.4.1 GSM接口协议视频

--4.4.2 GSM接口分层讨论

-4.5 GSM系统管理

--4.5.1 GSM安全性管理视频

--4.5.2 GSM移动性管理视频

-4.6 GSM移动通信网络

--GSM移动通信网络

-4.7 GSM的主要信令流程

--4.7.1 GSM主叫信令流程视频

--4.7.2 GSM被叫信令流程视频

--4.7.3 GSM呼叫流程动画

-4.8 GSM编号与业务

--4.8.1 GSM编号与业务视频

-4.9 GSM设备及性能指标

--4.9.1 GSM网络拓扑图

--4.9.2 GSM设备及性能指标视频

-4.10 为什么至今GSM还在使用?

-4.11 GPRS概述

--4.11.1 GPRS概述视频

-4.12 GPRS协议

--4.12.1 GPRS协议

--4.12.2 GPRS如何实现数据通信?

-第四章 GSM/GPRS移动通信系统及设备 单元测试

项目3 承载网配置与调试

-项目3-1 点到点业务配置1视频

-项目3-2 点到点业务配置2视频

-项目3-3 电交叉业务配置视频

-项目3-4 承载网业务调试视频

第五章 CDMA和第三代移动通信系统

-5.1 CDMA系统概述

--5.1.1 CDMA概述视频

--5.1.2 CDMA系统讨论

-5.2 CDMA系统主要技术

--5.2.1 CDMA通信技术视频

--5.2.2 CDMA关键技术视频

-5.3 CDMA网络结构

--5.3.1 CDMA网络结构视频

--5.3.2 CDMA网络结构比较讨论

-5.4 CDMA主要信令流程

--5.4.1 CDMA语音信令流程视频

-5.5 第三代移动通信

--5.5.1 第三代移动通信概述视频

--5.5.2 WCDMA移动通信系统视频

--5.5.3 CDMA2000移动通信系统视频

--5.5.4 TD-SCDMA移动通信系统视频

--5.5.5 TD-SCDMA关键技术视频

--5.5.6 UMTS网络结构组成与演进动画

--5.5.7 第三代移动通信技术讨论

-第五章 CDMA和第三代移动通信系统 单元测验

项目4 核心网部署与配置

-项目4-1 HSS数据配置视频

-项目4-2 MME数据配置1视频

-项目4-3 MME数据配置2视频

-项目4-4 OSPF路由配置视频

-项目4-5 PGW数据配置视频

-项目4-6 SGW数据配置视频

-项目4-7 核心网设备配置视频

-项目4-8 静态路由配置视频

-项目4-9 全网对接配置视频

第六章 第四代移动通信系统

-6.1 LTE概述

--6.1.1 LTE概述视频

--6.1.2 4G讨论

--6.1.3 LTE概述--作业

-6.2 LTE网络结构

--6.2.1 LTE网络结构视频

--6.2.2 LTE网络结构动画

--6.2.3 LTE网络结构--作业

-6.3 LTE空中接口

--6.3.1 LTE空中接口视频

--6.3.2 LTE空中接口协议栈及各层功能动画

--6.3.3 LTE空中接口--作业

-6.4 LTE空口信道及分类

--6.4.1 LTE空口信道及分类视频

--6.4.2 4G空口信道讨论

--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

--LTE语音实现方式

-6.8 LTE主要信令流程

--6.5.1 LTE UE开机入网流程1动画

--6.5.2 LTE UE开机入网流程2动画

--6.5.3 LTE Service Request流程动画

--6.5.4 LTE TAU流程动画

--6.5.5 LTE 专用承载流程动画

--6.5.6 LTE 中的站间S1切换动画

--6.5.7 LTE 中的站间X2切换动画

-6.9 LTE新技术

--6.6.1 OFDM技术动画

--6.6.2 MIMO技术动画

项目5 业务配置与调试

-项目5-1 拨测业务配置视频

-项目5-2 漫游业务配置视频

-项目5-3 切换业务配置视频

-项目5-4 业务调试模块视频

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

--7.1.2 第五代移动通信的目标讨论

-7.2 5G标准化及其频谱

--7.2.1 5G标准化及其频谱

--7.2.2 5G为什么采用毫米波?

-7.3 5G网络架构

--7.3.1 5G网络架构

--7.3.2 第五代移动通信网络结构动画

-7.4 5G网络部署

--7.4.1 5G网络部署

--7.4.2 5G网络部署一般采用哪种选项?

-7.5 5G核心网新技术

--7.5.1 5G核心网新技术

--7.5.2 关于5G网络架构的发展方向讨论

-7.6 5G物理层

--7.6.1 5G物理层

--7.6.2 关于5G帧结构的讨论

-7.7 5G空口主要关键技术

--7.7.1 5G空口主要关键技术

--7.7.2 关于5G空口关键技术讨论

-7.8 5G端到端切片

--7.8.1 5G端到端切片

--7.8.2 关于网络切片的讨论

-第七章 下一代移动通信系统 单元测试

项目6 移动网络故障排查

-项目6-1 无线故障排查视频

-项目6-2 核心网故障排查视频

第八章 网优、基站与移动互联业务简介

-8.1 移动通信网络优化简介

--8.1.1 网络优化概念视频

--8.1.2 网络优化目标与分类视频

--8.1.3 网络优化方法与工具视频

--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

--8.2.1 分布式基站介绍视频

--8.2.2 分布式基站组网介绍视频

--8.2.3 基站配置原则视频

--8.2.4 基站勘查工具的使用视频

--8.2.5 基站勘察过程简介视频

--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

--8.3.1 移动互联网概述视频

--8.3.2 移动互联网业务体系视频

--8.3.3 移动应用产品流程视频

--8.3.4 移动互联网业务及产品支撑技术视频

--8.3.5 移动互联网业务简介--作业

-8.4 移动通信就业岗位讨论

移动通信全网建设讨论

-建设4G移动通信网络讨论

-建设5G移动通信网络讨论

7.1.1 5G业务需求及应用场景笔记与讨论

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