【原創連載】《大話5G低時延》

好多魚

在通信界有太多的大話，《大話通信》，《大話物聯網》，《大話核心網》，《大話移動通信》，《大話無線通信》，《大話傳送網》.........
        
我今天開篇名為《大話5G低時延》，我百度后發現這應該是通信界5G低時延的第一篇連載，也可能是5G低時延特性的第一篇大話。這個貼不知道要寫多久，我不想預設時間點，那樣壓力太大反而成就不了精品。寫到哪就到哪，能寫多久寫多久。
        
5G已經如火如荼地搞了好幾年，以前如果說5G還是猶抱琵琶半遮面的話，那么今天的5G似乎已經觸手可及了，層出不窮的5G新空口技術，5G網絡架構，從VR/AR，無人駕駛，超密集超高速接入，遠程實時控制等各種場景。愿景很美好，場景很動人，技術很熱鬧，但是5G是什么？到今天一句話還真說不清楚。
      
最近3GPP已經對5G new RAT研究正式立項，連同5G的需求和場景，當前已經有2個5G立項�？梢哉f5G已經越來越近了。

        

好多魚

通信技術你問我答 (積分兌獎)

       無論是中國的IMT-2020，還是國外的METIS,5G-PPP,ITU......對5G對定義了諸多特性，諸如：20~50Gbps的峰值速率，1Gbps的業務速率，100億連接的接入能力，空口1ms的延遲，端到端5ms的時延.......
                    
       其中以我國的IMT-2020所呈現的“5G之花”為5G關鍵能力描述的杰出代表。但是筆者認為，作為一個新的技術，一般都會有不同于傳統技術的顯著特征，這樣才能開啟新的技術時代。
       無論是連接密度，峰值速率，移動性，體驗速率，流量密度這些闡述，通過4G技術的演進并不是不能達到。筆者認為，5G的特性顯著區別于4G的，只有低時延！LTE的演進，如果不從網絡架構，空口技術上做根本的顛覆，是不可能斷代實現超低時延的特性。
      

好多魚

筆者認為：超低時延是5G的最最關鍵的技術外在表現，其涵蓋的關鍵技術包括：新的無線空口，新的接入網/核心網架構，新的傳輸層處理機制等方方面面。4G以及4G的演進技術不可能實現空口1ms時延，端到端5ms延遲，5G如何達到對近乎苛刻的時延指標呢？且聽《大話5G低時延》娓娓道來。

好多魚

    移動通信技術經歷幾十年的發展，已經成為通信技術中最耀眼的領域，而移動通信技術中最為成功的當屬蜂窩通信技術，蜂窩通信每十年就會呈現一次技術的飛躍。

   上圖選自GSMA，該圖非常簡練地描述了蜂窩通信技術的發展歷程，以及各代蜂窩通信技術的典型業務和技術特征，以及不足之處，每一代的技術都是為了解決它所在時代的用戶需求，并且不至于太過于超前，這樣才能帶來商業的成功。1G解決了模擬語音通信的用戶需求，2G解決了高質量數字語音通信和短信息通信的需求，3G解決的是窄帶無線上網的用戶需求，而4G解決的是寬帶多媒體移動互聯網的用戶需求。每一代技術的成功都離不開所處的時代，脫離時代去談技術，脫離需求去談架構，都是扯淡，而且注定是竹籃打水一場空。

好多魚

熬夜是件非常辛苦的事情，將近不惑之年，身體還是要注意的，今天先到這里，來日再續。

phei1001

5G預熱好多年，終于要見真格的

xianzhao

大話出品，必出精品。。

cyberblog

普及 了，謝謝!

nipper

搬個板凳，前排占座……

taojian723

頂一個，前排占座，開追！

Bill-G

眼前一亮，之前樓主那個大話5G怎么不更了？

Zhangmm

搬個小板凳，坐等更新樓主辛苦啦

好多魚

Bill-G 發表于 2016-4-6 15:14
眼前一亮，之前樓主那個大話5G怎么不更了？

書已經出版了，仔細想了下，就不再更新了，請您關注《大話5G低時延》，至于《大話5G》呢，后續可能會在C114開展送書活動吧（具體還沒有考慮好）。

好多魚

Zhangmm 發表于 2016-4-6 20:51
搬個小板凳，坐等更新樓主辛苦啦

謝謝您的板凳。

好多魚

5G的場景現在討論的比較多，比較有吸引力的有：VR/AR/MR（虛擬現實，增強現實，混合現實），自動駕駛，觸覺互聯網。而這些場景全部都是低時延業務，如果刨去這些非低時延的業務，如下圖所示，基本上都是4G可以實現的業務，所以筆者堅持認為：沒有低時延的特性，5G只能算是4G+。

好多魚

5G要實現空口1ms時延，端到端5ms時延實際上是非常有挑戰的，我們來回顧下LTE的時延由哪些因素組成：

如上圖所示：LTE的時延由如下幾個部分組成：即空口4ms，核心網1~2ms，PDN網絡5~10ms。由此理想狀態下LTE的時延也在10~16ms之間。未來5G如何實現超低時延（達到LTE的1/4）呢？無疑，必須從無線接入網，核心網，互聯網PDN網絡各個方面一起著手方才有希望取得突破。
即：架構要扁平，內容要下層，空口要重構。
GSMA給出了一種1ms時延的方案，如圖所示，空口時延必須降低到0.5ms，內容下層基站，從而時延有望降低到1ms。但是筆者認為這種需求過于苛刻，從空口實現的角度來看，LTE的物理層的處理時延1ms已經是極限，上層RRC,PDCP等高層即使處理時間都忽略不計，空口降低到0.5ms幾乎不可能，至于內容下層到基站，本來不是新技術，但是這種架構只能適應內容緩存的業務，對于AR/VR/MR，實時控制，自動駕駛來說，其實并不適合。從現有的公開技術討論來看，5G低時延的討論還很不成熟。

好多魚

5G的低時延討論，筆者認為需要先從場景出發，有些場景從架構的方向可以解決，有些場景必須從網絡架構，物理層設計，傳輸協議重構，業務流編解碼等多個維度綜合分析，制定最終的解決方案。

好多魚

晚安，敬請期待《大話5G低時延》后續更新。

好多魚

xianzhao 發表于 2016-4-6 08:41
大話出品，必出精品。。

雖不能至，心向往之，盡力而為。謝謝

好多魚

nipper 發表于 2016-4-6 12:10
搬個板凳，前排占座……

占座的同學，后面會有福利的，謝謝您。