5g时代有什么特点?

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5G时代即将来临,5G话题非常火爆很多人在讨论,很多媒体也都有所报到,甚至关于5G的传言也是层出不穷。对于大部分普通消费者而已,肯定对5G都充满了好奇心,5G到底有哪些先进的技术,5G都有哪些特点,5G都会有哪些应用?

5G的应用场景和特点

谈到5G,必先想到的就是它的三大应用场景,国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)发布的《5G愿景》(ITU-R M.2083建议书)定义5G系统将满足增强的移动宽带、海量的机器间通信、超高可靠和超低时延通信三大类主要应用场景。

如上图,估计很多人在很多地方都有看到过,三大类主要应用场景分布被分配到三角形的三个极,大部分的具体应用行业也都是非常清晰的列在图中,可以一看就一目了然。但是值得注意的是,有些行业应用可能会横跨两或三个应用场景,比如说,自动驾驶车辆被放到右下角的高可靠低时延通信,但是如果要真正做到自动驾驶,必须要用到基于人、车、物、云信息交互的V2X技术,势必带来大量的数据交互,也是增强型移动宽带的具体应用。


除了了解5G的应用场景外,5G还具备哪些关键能力指标呢

5G网络的下行理论下行峰值速率将高达20Gbit/s,上行也可以达到10Gbit/s,而实际部署的网络,将会有100 Mbit/s~ 1 Gbit/s的用户体验速率。相对4G网络而言,5G网络系统提升3~5倍的频谱效率、百倍的能效,500KM/h的移动性支持,1 ms的空口时延,100万/KM2的连接数密度以及10 Tbps/KM2的流量密度等关键能力指标。

事实上,正是有了5G的这些关键性能力指标,国际电信联盟才给5G定下了三大类应用场景,简单的说5G时代就是网速更快,延时更小并且尽可能的万物都互联了的时代。

5G时代的全新频谱

提高网络速度,可能是普通消费者对5G最寄予厚望的一点要求。根据信息论的祖师爷香农的香农定律C=Wlog(1+S/N)可以知道,提高系统带宽是提高网络速度最简单粗暴的方式,这点在3G和4G时代的载波聚合技术就是处于扩展系统带宽的目的。

基于更大带宽的需求,3GPP在划分5G频段的时候,不断重新规划了6GHz以下(450MHz-6GHz)频段,还在毫米波频段划分了一些超宽频段(24GHz-100GHz),很明显,未来为了满足更多的热点和固定无线接入的时候,毫米波频段的超大带宽将会带来所需的系统容量,这是人们所期待的。所以,5G的毫米波频段和Sub-6G这些新的高频率频谱的应用,是5G技术的关键点。


如上所示是3GPP TR 38.817中列出的NR频段。频谱资源非常有限,同时也是无线通信技术的基础,对于5G产业发展至关重要。抢占5G市场的头阵就是5G频谱资源,世界上很多国家都已经公布了自己5G频谱策略。

1、美国

美国在5G频谱分配上的策略是,规划丰富高频资源,包含28GHz,37GHz和39G频谱Hz,重视中频资源共享,比如3.5GHz,而对于宝贵的兆赫兹低频资源,美国也是积极释放,已经有T-Mobile率先获取600MHz频段资源。

2、欧盟

早在2016年,欧盟委员会无线频谱政策组就已经明确指出,欧盟国家将以3.5GHz频段作为5G的主要覆盖频段,用兆赫兹频段(700MHz)用于广域覆盖。而在毫米波频段,欧洲将使用26GHz、32GHz和40GHz频段。

3、日本

日本主要聚焦在3600~3800 MHz、4400~4900 MHz频段和27.5~29.5 GHz频段。

4、韩国

韩国在2016年也宣布优先回收利用3.5GHz部署5G网络,而毫米波频段使用28GHz频段。

5、中国

去年三大运营商获得5G频谱,中国联通分到3.5-3.6GHz,中国电信分到3.4-3.5GHz,中国移动则是分配到4.8-4.9GHz频段。

5G超低时延推动多行业发展

上面讲到为了配合5G的高速率,5G开辟了很多高频率频谱使用,而很多应用场景或者行业,仅仅有了高速率还是不能满足需求,还要求5G的超低时延(1毫秒),比如车联网、还比如VR/AR等。

像车联网和VR/AR等行业,在现在的4G时代也有去研发和应用,但是由于4G技术特点受限,比如车联网的LTE-V2X和AR眼镜配合4G手机,很难让产品达到满意的效果,有很大一点原因就是4G网络时延问题无法解决。

在4G网络系统中,上下行的资源分配是以子帧为单位,而在1ms子帧结构下,时延达到几十甚至上百毫秒,这对于一些对时延高要求的行业来说是无法满足的。为了解决时延问题,5G当中不再以子帧单位调度资源,改用OFDM符号为单位。

在5G标准中,上下行的资源调度单位改成OFDM符号,在保持子帧时常不变的情况下,不同的子载波间隔就有不同OFDM符号,比如5G子载波间隔是15KHz时,1个5G NR子帧仍然包含14个OFDM符号,与4G LTE一样;当子载波间隔是30KHz时,1个5G NR子帧里有28个OFDM符号(2个slot)。这样一来每个OFDM的时长就被压缩小了,也就意味着每个slot也被压缩小了,系统调度资源的速度就更快了。

综上所述,4G是移动互联网的时代,而5G将会是移动物联网的时代,届时我们生活中每一件产品都可能接入网络,5G将给我们带来方便、快捷、高效的生活。

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移动通信杂谈


5G是第五代移动通信技术的简称,是4G技术的发展延伸,按照国际电信联盟的规划,5G将在2020年开始全面商用,现在尚处在技术实验阶段。

5G的特点是高速和低时延,速度可以达到100Gbps以上,时延会小于一毫秒。这就带来一些新的应用,例如沉浸式的VR游戏,超高清电影等。

5G的一个核心特征就是InternetEverything,即万物互联。据国际电信联盟专家的推算,将来会有70万亿的入网设备,几乎我们所有的日用品都会入网,例如闹钟、沙发、花盆、鞋子等等都会接入到互联网之中,并形成智能家居和智能工作环境。

专家推测,全世界70亿人上网,其中55亿会直接通过5G基站无线上网,使用传统光纤入户的方式会降至15亿。

万物互联将给我们的生活方式带来革命性的变化,所有的物品与工具都将因为互联网而得到全新的更科学有效的管理,从而发挥它们更大的使用价值。

国家于2013年由科技部、发改委、工信部联合成立了IMT-2000(5G)推进组,对中国的5G事业进行总体规划。

在推进组的指导下,现在已经普遍进入到了第二轮实验,并取得了极大的进展,华为、中兴、大唐等中国企业构建了全世界实力最强大的5G技术军团,5G时代看中国,这是全球公认的说法。

根据电信专家推测,5G时代后,我们每个人的月流量会增加到36TB,但不要担心一夜之间就赔了房子,将来的费用还会持续的降低而不会提高。

5G时代的基站将以微基站为主,路边的灯杆儿、地上的井盖儿、商铺的招牌等等,都是安装基站的好位置。基站变得非常更加密集和小巧,甚至会出现基站比人多的情况。

5G将更加成为公共服务资源,跟自来水天然气一样,成为居民生活的必需品,并由此带来革命性的全面新变化。


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