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5G隨便聊:是什麼,做什麼,怎麼做

作者:由 八里土人 發表于 曲藝時間:2022-10-20

這篇文章最初是回答了一個問題,越加越多,資訊越加越亂,這裡整理一下,稍稍有條理一點。

5G是什麼

2G是GSM和CDMA,3G是UMTS(WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA),4G是LTE(長遠演進),5G是4G的下一代,一直沒有取名字。

5G時間規劃

2017年底完成第一個標準版本

2018年預計第一批試商用版本

2020年預計標準成熟,全面商用展開

5G場景總結

- 單使用者高速率

- 單位面積下高容量

- 單接入點高吞吐率

注:這三個之間有關係但不完全是一個乘法關係。第一個很好理解,單使用者瞬間速率高;第二個是說如果有大量平均速率低,很少接入的終端,那麼容量會在每平方英里幾十萬。大家常說的無聯網就是這個場景。這個並不能乘以第一個數。第三個是單站點下所有使用者的流量和高。

- 低時延,5ms,10ms

- 高可靠性,容災(例如,支援接力模式,沒有能力直接連入基站的使用者,可以透過其他使用者的轉發接力連到網路。場景可能是街角拐彎覆蓋問題,地震災害問題等等)

- 高可靠性業務(例如遠端醫療)

同樣,這些場景間有相互關聯,但也不是簡單的相乘關係。例如同時滿足低時延和高可靠性業務會很難,但特殊情況下也能支援。

3G和4G的歷史和經驗教訓

有人看到3g到4g沒幾年,預計5g很快。

3g是個最失敗的系統。

99年立項時,沒有智慧手機,移動應用很少。於是3g系統設計需求時,根本沒有敢設計一個純分組交換的系統。當時主要以dch為主,而dch設計了各種速率的固定速率業務,通道建立後不論你用不用,都佔無線資源,適合打電話看影片。

後來不得不打補丁,各種資料業務增強。資料業務從5M上升到40M(還有更高速率的補丁,但沒有用起來)。這些補丁就是“共享通道”,無線資源因需申請。共享通道更適合上網分組業務。

但是cdma的原理,決定了無線資源排程粒度比較大,所以在上網業務按需分配的時候,還是效率不高。

3g商用之初的各種固定業務都沒有玩起來,除了日本。日本的影片太發達了。

05,06年wimax出來了。ofdm類(wimax,wifi,4g都用)技術一下子甩開cdma(3g)大塊。3gpp開始反社會的瘋狂阻截,利用itu(國際電信聯盟)把一個好系統封殺,然後飛快開始lte,也就是4g。系統設計純分組的,捨棄了控制器,設計全扁平化的ran,體系一下子清爽了。核心網則把應用業務和轉發徹底分離,從而4g整個網路只負責轉發和移動性管理,語音影片短訊息等等其他應用全部歸入ims。而承載也徹底廢掉了atm,網路架構看起來非常美:接入網-核心網-業務網。

如果不是wimax的攪局,3gpp可能補丁還是會繼續打下去。當然,時代變化了,IP佔領了大部分網路,業務網全部ip化(ngn),都給4g提供了很好的基礎,而移動應用的發展又給4g提供了一個大舞臺。於是,4g非常成功。

後起的3g部署,都要求裝置能和4g相容或者無縫升級。這是華為當初打市場的一個殺手鐧,一個站2、3、4g同時上,同一個天線,同一套功放。發展到後來,很多運營商就有了一個論調,只留2g和4g,不要3g怎麼樣。

特徵與設計

上5g,並沒有業務訴求驅動,而是運營商和裝置商“覺得”,該玩新東西了。於是又開始了類似3g時候的故事,假定了很多場景,很多業務,然後開始設計系統。

但是,這次謹慎多了。他不打算廢棄4g,而是把4g作為一個組成部分繼續用。從無線頻寬效率上來講,4g的效率已經差不多到頂了,新的接入技術只能在某些方面特殊應用下有提高。所以5g部署初步,只是補充4g,如果業務跟不上,可以緩行。

5g的核心網有了翻天覆地的變化。因為虛擬化技術的興起,整個核心網開始設計成靈活性、擴充套件性、安全性很強大的網路,可以接入第三方業務和網路(第三方業務),可以租用出專用網(分片),網間互聯更加簡單。虛擬化允許cdn大力發展,甚至可以讓業務隨著使用者移動。這樣可以提高體驗降低時延。

核心網網元功能邏輯化單一化,像樂高積木一樣拼裝成一個靈活的網路。這個架構想想也很酸爽。

保守勢力仍然在阻礙,例如漫遊,例如sim卡等等。5g仍然會有些不得不做的不好看的設計。

什麼樣的設計好看呢?類似面向物件設計一樣,多些通用設計,一棵大樹,多些繼承,少些專用設計,一個很長的樹幹,明明和其他樹可以合併非要單獨設計一個完整的從上到下的東西。

5g業務寫了幾十種,ngmn(下一代行動網路,一個運營商為主,裝置商參與的需求分析組織)總結了6類。其中物聯網和低時延是最受關注的。但是,為什麼物聯網要接入一個廣覆蓋的網,如何和工業已成規模部署的系統去競爭,都是運營商在頭疼的問題。什麼vr體驗之類的,和3g時代考慮影片電話一樣沒譜。

所以5g設計成一個完全靈活的,按需組合的系統,期待能作為終極網路形態,後續只是組合擴充套件。

不僅僅是網路部分是靈活設計的,終端部分也將進行靈活設計。終端的各種制式、能力、業務,都可以被網路定義修改。只要硬體能力夠,無線變化不大,上層的網路和業務可以重新下載執行軟體改變。區別於當前智慧手機只能應用軟體化,相當於基帶部分和網路信令部分都是可以軟體化。終端也可以透過虛擬化技術,進行網路切片,同時作為幾個專網的使用者分別接入網路。

總結

1。 5g業務驅動不強,不一定能很快賺到錢。和3g時代差不多,沒有殺手應用

2。 5g網路設計目標是終結者,不會再出現6g。但是誰知道呢,也許和3g一樣很快開始打補丁,然後用一個evolution去幹實際上是revolution的事。lte就是羊頭狗肉。

3。 5g核心網大變大革命,目標是靈活擴充套件,借了虛擬化的東風,非常有吸引力。

4。 也是虛擬化,運營商爽了,買軟體是一套可以全網吃,硬體買通用的商用機,不會再被裝置商捆綁銷售。裝置商慘了,需要找辦法去賺回來。

5。 還是虛擬化,基站做成半虛擬化的,無線部分硬體化越來越少,裝置商繼續不爽。

6。 保守勢力會一直存在,阻礙革新

7。 物聯網想搶工業網和已有專業網的菜,能不能搶到是未知數。運營商要想搶到,必須找到賺錢降成本的辦法。

8。 5G端到端設計都考慮軟體化(業內叫“軟體定義”),設計中能軟體定義的就軟體定義。力爭實現一個靈活擴充套件的網路和終端。

標簽: 4G  3g  5G  設計  網路