2024年1月11日发(作者：於雪艳)
对移动通信5G到6G的认知和展望
引言：移动通信发展遵循10年一代的演进规律，每一代移动通信从概念研究到商业应用基本上都需要10年左右的时间。当上一代移动通信进入商用阶段，将会启动对下一代移动通信愿景和关键技术的研究。2018年6月，3GPP发布了第一版本5G国际标准，全球主要国家纷纷加快5G商用步伐。美国和韩国已于2019年4月率先启动了5G商用服务。我国于2019年6月6日向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家单位发放了5G商用牌照。据不完全统计，截至2019年12月，全球已有33个国家/地区的61家运营商开始提供5G业务，全球正式跨入5G商用元年。
伴随着全球5G商用的启动，部分国家和组织已经启动了对6G愿景及关键技术的前期探索。美国联邦通信委员会（FCC）于2019年3月开放了部分太赫兹频段用于6G技术试验使用；欧盟2017年发起了6G技术研发项目征询，旨在研究下一代移动通信关键技术；日本在2019财政年度提出10亿多日元的预算，着手研究6G；IEEE于2019年3月在荷兰召开了全球第一届6G无线峰会，探讨6G愿景及技术挑战。虽然业界已经启动了6G的前瞻性研究，各方也提出了一些关于6G的畅想，但关于6G愿景需求及关键技术远未达到共识，6G研究尚处于探索的初期阶段。
对5G的认识：
1.5G是什么？
5G是第五代移动通讯系统的简称。我对他的理解是万物互联，与之前的3G，4G不同的是，它不仅仅应用于移动通信方面，而且还应用于很多方面。
可以很明显的看到，相对于移动通信方面，他增加了物联网领域，5G发展的主要驱动力是移动互联网和物联网。
5G包括三个领域。eMMB(增强型移动宽带)，uRLLC(超高可靠低时延通信)，mMTC(大规模机器类通信)。后两个是物联网领域的。
然而这三个领域对于网络能力需求是不同的
比如对于自动驾驶来说，低时延是很重要的（也就是uRLLC）
对于自来水厂来说要保存每个家庭的用电量，大容量是很重要的（mMTC）
他的关键指标都不一样，单一网络是很难实现的，像3G就是应对MBB所设计的。
那么难道我们要建立三个5G吗？
显然这是成本很高的
那么他是怎么实现的呢？
.5G背后的原理
在将怎么实现之前之前，我们要重新设计5G网络架构。
5G网络架构设计中需考虑的问题
1. 集中式的全局优化与分布式多点协作哪种更优
集中和分布架构之辩：分部式服务的理念与集中式服务的实用性之间一直存在分歧
2. 接入网的多种形态如何组网
C-RAN、D-RAN、无线Mesh、D2D、Multi-RAT等多种接入架构存在，拓扑是何种形态
宏站、小站、Relay、WLAN等多种接入节点存在
3. NFV和SDN将对架构产生何种程度的影响
NFV彻底颠覆网元形态，实现网络功能可编程SDN完全改变传统网络设计模式，实现网络连接可编程
4. 接入网及核心网的界限是否会被打破？
无线接入网+核心网——移动网的传统架构
LIPA、Relay、C-RAN等已显示融合的迹象
5.网络功能无状态化。使一些网络功能专门实现存储，其他的功能专门实现控制
6.网络能力开发。给用户提供定制化服务，
7.系统干扰问题。在复杂、异构、密集场景下，高密度的无线接入站点共存可能带来严重的系统干扰问题， 甚至导致系统频谱效率恶化。如何有效进行干扰消除、干扰协调成为超密集组网提升网 络 容 量 需 要 重 点 解 决 的 问 题
8.移动信令负荷加剧。随着无线接入站点间距进一步减小， 小区间切换将更加频繁，会使信令消耗量大幅度激增，用户业务服务质量下降。考虑到现有LTE 网络采用的分布式干扰协调技术，其小区间交互控制信令负荷会随着小区密度的增加以二次方趋势增长 ，极大地增加了网络控制信令负荷
9.系统成本与能耗。为了有效应对热点区域内高系统吞吐量和用户体验速率要求，需要引入大量密集无线接入节点、丰富的频率资源及新型接入技术， 需要兼顾系统部署运营成本和能源消耗， 尽量使其维持在与传统移动网络相当的水平。
10.低功率基站即插即用。为了实现低功率小基站的快速灵活部署， 要求具备小基站即插即用能力，具体包括自主回传、自动配置和管理等功能。
5G系统架构采用云原生（Cloud Native）的设计思路，以服务化架构SBA将网元功能拆分为小粒度的网络服务，组成不同的网络切片，提供差异化的场景和敏捷
灵活的业务变更
运营商通过在移动网络内部引入MEC，在无线接入网边缘位置融合计算、存储、网络以及无线网络服务API能力，就近提供边缘智能业务，降低传输时延、缓解网络拥塞，主要应用在在视频缓存与优化，监控数据分析，虚拟现实/增强现实（VR/AR），业务密集的大型场所，车联网等领域
对6G的展望：
5G实现了从移动互联到万物互联的拓展，6G将在大幅提升移动通信网络容量和效率的同时，进一步拓展和深化物联网应用的范围和领域，并与人工智能、大数据等ICT新技术相结合，服务于智能化社会和生活，实现万物智联。展望以6G为代表的新一代移动通信，可能具备以下特征。
（1）更强性能
与以往新一代移动通信类似，空中接口性能指标将实现十到百倍的提升，预计6G的峰值速率可达1 Tbit/s；空中接口时延低至0.1 ms；连接数密度支持1 000万连接/km2；定位精度可达厘米级。与5G的10～20 Gbit/s峰值速率相比，1 ms空中接口时延，100万连接/km2以及米级定位精度，性能提升10～100倍。
（2）更加智能
引入人工智能、大数据等技术，使网络节点具备智慧能力，网络实现全面的自组织和自优化，面向个人、行业等用户提供高度个性化场景连接的智慧服务，满足精细化要求。
（3）更加绿色
在网络性能提升的同时，实现成本和能耗的有效降低，提升每比特系统能效十倍甚至百倍，支撑绿色发展理念，实现可持续发展。
（4）更广覆盖
网络覆盖将从陆地扩展到天空甚至海洋，将空间、陆地以及海洋紧密无缝连接，实现全球深度覆盖，未来的移动网络覆盖将像阳光空气一样无所不在。
（5）更加安全
通过物理信号设计、架构设计、协议设计以及区块链、量子通信等新技术的应用，确保网络安全，提高通信可靠性和信息安全。
（6）开源开放
6G网络将实现去中心化和扁平化，网络设备和终端产品将实现平台化、软件化、IP化、开源化，将构建更加开放、公平竞争的产业生态环境。
对课程的看法：
经过这一个学期的学习，让我对此学科有了进一步的了解，而且是我对此学科产生了浓厚的兴趣，移动通信课程是通信、电子、信息领域中最重要的专业基础课之一，是电子信息系各专业必修的专业基础课。 通信系统作为一个实际系统，是为了满足社会与个人的需求而产生的，目的就是传送消息（数据、语音和图像等）。 通信技术的发展，特别是近30年来形成了移动通信的主要理论体系，即信息论基础、编码理论、调制与解调理论、同步和信道复用等。 本课程教学的重点是介绍数字通信系统中各种通信信号的产生、传输和解调的基本理论和方法，使学生掌握和熟悉通信系统的基本理论和分析方法，为后续课程打下良好的基础。 通信随着科技的发展，通信将被广泛运用到学习与生活中，我们应该重视此学科。
2024年1月11日发(作者：於雪艳)
对移动通信5G到6G的认知和展望
引言：移动通信发展遵循10年一代的演进规律，每一代移动通信从概念研究到商业应用基本上都需要10年左右的时间。当上一代移动通信进入商用阶段，将会启动对下一代移动通信愿景和关键技术的研究。2018年6月，3GPP发布了第一版本5G国际标准，全球主要国家纷纷加快5G商用步伐。美国和韩国已于2019年4月率先启动了5G商用服务。我国于2019年6月6日向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家单位发放了5G商用牌照。据不完全统计，截至2019年12月，全球已有33个国家/地区的61家运营商开始提供5G业务，全球正式跨入5G商用元年。
伴随着全球5G商用的启动，部分国家和组织已经启动了对6G愿景及关键技术的前期探索。美国联邦通信委员会（FCC）于2019年3月开放了部分太赫兹频段用于6G技术试验使用；欧盟2017年发起了6G技术研发项目征询，旨在研究下一代移动通信关键技术；日本在2019财政年度提出10亿多日元的预算，着手研究6G；IEEE于2019年3月在荷兰召开了全球第一届6G无线峰会，探讨6G愿景及技术挑战。虽然业界已经启动了6G的前瞻性研究，各方也提出了一些关于6G的畅想，但关于6G愿景需求及关键技术远未达到共识，6G研究尚处于探索的初期阶段。
对5G的认识：
1.5G是什么？
5G是第五代移动通讯系统的简称。我对他的理解是万物互联，与之前的3G，4G不同的是，它不仅仅应用于移动通信方面，而且还应用于很多方面。
可以很明显的看到，相对于移动通信方面，他增加了物联网领域，5G发展的主要驱动力是移动互联网和物联网。
5G包括三个领域。eMMB(增强型移动宽带)，uRLLC(超高可靠低时延通信)，mMTC(大规模机器类通信)。后两个是物联网领域的。
然而这三个领域对于网络能力需求是不同的
比如对于自动驾驶来说，低时延是很重要的（也就是uRLLC）
对于自来水厂来说要保存每个家庭的用电量，大容量是很重要的（mMTC）
他的关键指标都不一样，单一网络是很难实现的，像3G就是应对MBB所设计的。
那么难道我们要建立三个5G吗？
显然这是成本很高的
那么他是怎么实现的呢？
.5G背后的原理
在将怎么实现之前之前，我们要重新设计5G网络架构。
5G网络架构设计中需考虑的问题
1. 集中式的全局优化与分布式多点协作哪种更优
集中和分布架构之辩：分部式服务的理念与集中式服务的实用性之间一直存在分歧
2. 接入网的多种形态如何组网
C-RAN、D-RAN、无线Mesh、D2D、Multi-RAT等多种接入架构存在，拓扑是何种形态
宏站、小站、Relay、WLAN等多种接入节点存在
3. NFV和SDN将对架构产生何种程度的影响
NFV彻底颠覆网元形态，实现网络功能可编程SDN完全改变传统网络设计模式，实现网络连接可编程
4. 接入网及核心网的界限是否会被打破？
无线接入网+核心网——移动网的传统架构
LIPA、Relay、C-RAN等已显示融合的迹象
5.网络功能无状态化。使一些网络功能专门实现存储，其他的功能专门实现控制
6.网络能力开发。给用户提供定制化服务，
7.系统干扰问题。在复杂、异构、密集场景下，高密度的无线接入站点共存可能带来严重的系统干扰问题， 甚至导致系统频谱效率恶化。如何有效进行干扰消除、干扰协调成为超密集组网提升网 络 容 量 需 要 重 点 解 决 的 问 题
8.移动信令负荷加剧。随着无线接入站点间距进一步减小， 小区间切换将更加频繁，会使信令消耗量大幅度激增，用户业务服务质量下降。考虑到现有LTE 网络采用的分布式干扰协调技术，其小区间交互控制信令负荷会随着小区密度的增加以二次方趋势增长 ，极大地增加了网络控制信令负荷
9.系统成本与能耗。为了有效应对热点区域内高系统吞吐量和用户体验速率要求，需要引入大量密集无线接入节点、丰富的频率资源及新型接入技术， 需要兼顾系统部署运营成本和能源消耗， 尽量使其维持在与传统移动网络相当的水平。
10.低功率基站即插即用。为了实现低功率小基站的快速灵活部署， 要求具备小基站即插即用能力，具体包括自主回传、自动配置和管理等功能。
5G系统架构采用云原生（Cloud Native）的设计思路，以服务化架构SBA将网元功能拆分为小粒度的网络服务，组成不同的网络切片，提供差异化的场景和敏捷
灵活的业务变更
运营商通过在移动网络内部引入MEC，在无线接入网边缘位置融合计算、存储、网络以及无线网络服务API能力，就近提供边缘智能业务，降低传输时延、缓解网络拥塞，主要应用在在视频缓存与优化，监控数据分析，虚拟现实/增强现实（VR/AR），业务密集的大型场所，车联网等领域
对6G的展望：
5G实现了从移动互联到万物互联的拓展，6G将在大幅提升移动通信网络容量和效率的同时，进一步拓展和深化物联网应用的范围和领域，并与人工智能、大数据等ICT新技术相结合，服务于智能化社会和生活，实现万物智联。展望以6G为代表的新一代移动通信，可能具备以下特征。
（1）更强性能
与以往新一代移动通信类似，空中接口性能指标将实现十到百倍的提升，预计6G的峰值速率可达1 Tbit/s；空中接口时延低至0.1 ms；连接数密度支持1 000万连接/km2；定位精度可达厘米级。与5G的10～20 Gbit/s峰值速率相比，1 ms空中接口时延，100万连接/km2以及米级定位精度，性能提升10～100倍。
（2）更加智能
引入人工智能、大数据等技术，使网络节点具备智慧能力，网络实现全面的自组织和自优化，面向个人、行业等用户提供高度个性化场景连接的智慧服务，满足精细化要求。
（3）更加绿色
在网络性能提升的同时，实现成本和能耗的有效降低，提升每比特系统能效十倍甚至百倍，支撑绿色发展理念，实现可持续发展。
（4）更广覆盖
网络覆盖将从陆地扩展到天空甚至海洋，将空间、陆地以及海洋紧密无缝连接，实现全球深度覆盖，未来的移动网络覆盖将像阳光空气一样无所不在。
（5）更加安全
通过物理信号设计、架构设计、协议设计以及区块链、量子通信等新技术的应用，确保网络安全，提高通信可靠性和信息安全。
（6）开源开放
6G网络将实现去中心化和扁平化，网络设备和终端产品将实现平台化、软件化、IP化、开源化，将构建更加开放、公平竞争的产业生态环境。
对课程的看法：
经过这一个学期的学习，让我对此学科有了进一步的了解，而且是我对此学科产生了浓厚的兴趣，移动通信课程是通信、电子、信息领域中最重要的专业基础课之一，是电子信息系各专业必修的专业基础课。 通信系统作为一个实际系统，是为了满足社会与个人的需求而产生的，目的就是传送消息（数据、语音和图像等）。 通信技术的发展，特别是近30年来形成了移动通信的主要理论体系，即信息论基础、编码理论、调制与解调理论、同步和信道复用等。 本课程教学的重点是介绍数字通信系统中各种通信信号的产生、传输和解调的基本理论和方法，使学生掌握和熟悉通信系统的基本理论和分析方法，为后续课程打下良好的基础。 通信随着科技的发展，通信将被广泛运用到学习与生活中，我们应该重视此学科。