5G网络有什么特点?

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目前,5G在国内外是一个备受关注的热点,各国在5G技术与市场上的争夺十分激烈,积极抢占5G制高点,都希望得到一块5G大蛋糕。

科技发展日新月异,短短几十年的时间,通信更新换代已经从1G到5G了,通信技术的特点也越来越丰富。相比前4G移动通信技术,5G有了更多的特点,有了更多的应用行业,因此5G也是一个改变社会的网络,法定名称是IMT-2020。

  • 5G特点1:性能指标极大的提高

相比4G网络,5G网络的性能指标全面超越4G,5G的峰值速率为20Gbit/s,用户体验速率100Mbit/s,频谱效率是4G的3倍,移动性达到500km/h,时延为1ms,连接密度数每平方公里100万个设备,网络功耗效率提高100倍,区域流量能力每平方10Mbit/s。5G网络可提供20倍LTE的小区容量,能够满足多种场景的诉求。

  • 5G特点2: 采用高频段新技术

为达到5G的各种性能指标,必须要通过增加带宽、采用新技术,新架构等一系列的方案,5G主要使用以下两个FR(Frequency Range)

1)FR1:Sub6G频段,也就是6GHz以下的频段,为低频频段

2)FR2:毫米波,也就是高频频段,以28/39/60/73GHz为主

5G的最大带宽可达到400MHz,故称为高带宽。

采用的新空口技术有很多种:滤波正交频分多址(CP-OFDM 或DFT-S-OFDM)、其他非正交多址技术(NOMA\\SCMA\\PDMA\\MUSA)、灵活子载波带宽、灵活时隙时长、灵活的上下行配置、新的信道编码技术、先进的调制技术、Massive MIMO技术。

采用的新架构:超密集组网架构、网络功能虚拟化(NFV)、软件定义网络(SDN)、云化结构、基站的DU\\CU架构等等。

新频段新技术新架构助力5G网络性能指标的快速实现。

  • 5G特点3:应用于垂直行业

未来5G有三大应用场景:增强型移动宽带、超可靠低时延、大规模机器类连接;这是4G网络中所没有的,5G的行业应用有:超高清视频、VR\\AR、高清赛事直播、云游戏、远程医疗、远程教育、智能家居、自动驾驶、车联网、智慧城市、智能制造、智能电力、无人机等等,与AI结合,发挥更大的力量。

期待5G的到来,欢迎补充及批评。


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什么是5G?5G技术是一项突破。下一代电信网络(第五代或5G)已于2018年底进入市场,并将继续在全球范围内扩展。

除了提高速度外,5G有望释放出庞大的物联网(物联网)生态系统,其中网络可以满足数十亿个已连接设备的通信需求,并在速度,延迟和成本之间进行适当的权衡。

5G技术由8个规范要求驱动:

  • 高达10Gbps的数据速率-与4G和4.5G网络相比提高了10到100倍
  • 1毫秒延迟
  • 每单位面积1000x带宽
  • 每单位面积最多可连接100倍的设备(与4G LTE相比)
  • 99.999%的可用性
  • 100%覆盖
  • 网络能耗减少90%
  • 低功耗IoT设备的电池寿命长达10年

5G有多快?

5G的最高传输速度为每秒10吉比特(Gbps)。5G是 10到100倍的速度比你可以得到的4G速度

根据通信原理,频率越短,带宽越大。5G网络使用 较短的频率(介于30GHz和300GHz之间的毫米波)是5G可以更快的原因。实际上,这种高频段 5G频谱 不仅在速度上而且在容量,低延迟和质量方面都提供了预期的提升。

什么是5G低延迟?

5G技术提供了 极低的延迟率, 即信息发送和接收之间的延迟。从4G的200毫秒降低到 5G的1毫秒1毫秒)。想象一下。 毫秒是1/1000秒。

人类对视觉刺激的平均反应时间为250毫秒或1/4秒。经过适当的培训,人们在大约190-200毫秒内处于上限。

现在想象一下,您的汽车的 反应速度比您快250倍。想象一下,它还可以响应数百种传入信息,还可以在几毫秒内将其反应传达回其他车辆和道路信号。

在每小时60英里(100公里/小时)的速度下,踩刹车之前,反应距离约为33码(30米)。如果反应时间为1毫秒,那么汽车的滚动角度只会超过一英寸(小于3厘米)。

与低延迟相关的用例是:

  • V2X(车对所有)通信:V2V :(车对汽车),V2I(车对基础设施),自动联网汽车
  • 沉浸式虚拟现实游戏(5G将把VR带入大众)
  • 远程手术(又名远程手术)
  • 即时翻译。

5G与4G有什么区别?

从2019/2020年开始,第五代无线网络致力于解决从移动互联网到大规模物联网(Internet of Things)的演进 。

与当今的4G和4.5G(先进的LTE)相比,主要的变化是, 除了提高数据速度之外,新的IoT和关键通信用例还需要提高性能的新水平。

  • 例如, 低延迟就是使用云为服务提供实时交互的原因:例如,这是自动驾驶汽车成功的关键。
  • 5G和4G也意味着至少连接了x100个设备。5G必须能够 支持 0.386平方英里或1 Km2的一百万个设备
  • 此外, 低功耗使连接的对象可以在无需人工帮助的情况下运行数月或数年。

与目前的物联网服务不同,要在性能上进行权衡以从当前的无线技术(3G,4G,WiFi,蓝牙,Zigbee等)中获得最佳收益,而5G网络将被设计为带来大规模物联网所需的性能水平。


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一、高速度

  这个是5G最大的一个特点,相比于4G网络,5G网络有着更高的速度,而对于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s,当然这个速度是峰值速度,不是每一个用户的体验。随着新技术使用,这个速度还有提升的空间。5G网络下仅需要33秒就完成,每秒的速率达到726Mbps,而4G的LTE Cat.12网络下载速率仅62.2Mbps,花掉了6分钟25秒的时间;

  二、泛在网,随着业务的发展,网络业务需要无所不包,广泛存在。只有这样才能支持更加丰富的业务,才能在复杂的场景上使用;

  1、泛在网有两个层面的含义。一是广泛覆盖,一是纵深覆盖。广泛是指我们社会生活的各个地方,需要广覆盖,以前高山峡谷就不一定需要网络覆盖,因为生活的人很少,但是如果能覆盖5G,可以大量部署传感器,进行环境、空气质量甚至地貌变化、地震的监测,这就非常有价值。5G可以为更多这类应用提供网络;

  2、纵深是指我们生活中,虽然已经有网络部署,但是需要进入更高品质的深度覆盖。我们今天家中已经有了4G网络,但是家中的卫生间可能网络质量不是太好,地下停车场基本没信号,现在是可以接受的状态。5G的到来,可把以前网络品质不好的卫生间、地下停车场等都用很好的5G网络广泛覆盖;

  三、低功耗

  5G要支持大规模物联网应用,就必须要有功耗的要求。而5G就能把功耗降下来,让大部分物联网产品一周充一次电,甚或一个月充一次电,就能大大改善用户体验,促进物联网产品的快速普及;

  四、低时延

  1、5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。人与人之间进行信息交流,140毫秒的时延是可以接受的,但是如果这个时延用于无人驾驶、工业自动化就无法接受。5G对于时延的最低要求是1毫秒,甚至更低。这就对网络提出严酷的要求。而5G是这些新领域应用的必然要求;

  2、无人驾驶汽车,需要中央控制中心和汽车进行互联,车与车之间也应进行互联,在高速度行动中,一个制动,需要瞬间把信息送到车上做出反应,100毫秒左右的时间,车就会冲出几十米,这就需要在最短的时延中,把信息送到车上,进行制动与车控反应;

  五、万物互联

  迈入智能时代,除了手机电脑等上网设备需要使用网络以外,越来越多智能家电设备、可穿戴设备、共享汽车等更多不同类型的设备以及电灯等公共设施需要联网,在联网之后就可以实现实时的管理和智能化的相关功能,而5G的互联性也让这些设备成为智能设备的可能;



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5G网络有三大特点“高速度,大容量,低延迟"。随着5G技术大范围普及,依托5G技术让万物智联,尤其是人工智能产业,将迎来爆发式的增长。现在业界学者普遍认为第四次工业革命人工智能时代已到来,5G网络也让各式各样的无人设备操控更加精准。

下载速率比4G快10倍

5G用的是毫米波,属于高频段无线通信,波长短,理论下载速率比4G要快10倍。4G的平均下载速率是12Mbps/s,而5G平均速率是1.2Gbps/s。当然,5G网络也有一个弊端那就是信号穿透能力弱,不易于绕弯,所以覆盖就差,这是它自身高频属性决定的。因此,同样大的一个地方4G基站只需要一个就够了,但5G基站至少需要2-3个。体验过5G信号的朋友们应该清楚,在高楼耸立的城市里5G信号时有时无是常有的事。

大容量

"4G改变生活,5G改变社会”万物互联就是5G最大的特点之一。5G频谱宽,就好比道路宽能通过更多的车,所以同时能传输更多信息,在每平方公里将会支持100万台设备同时上网。如前不久小米发布的wifi6就是为将来的智能家居行业铺路,2.4Ghz和5Ghz双频段,配合千兆光纤将会使整个家具产业迎来春天。

低延迟

从手机到基站的距离被称为空口传输时延。通过5G技术可以大幅度降低空口时延,同时尽量减少转发节点,并想法设法缩短端到端的距离,优化每个设备之间的传输通道。此外,5G的宽频谱也决定了它的通信能力比前几代更强,5G的毫米波是首次在移动通信行业公开应用,是移动通信领域的一座重要里程碑。在这之前,毫米波只在卫星和雷达上应用,但是现在已经开始大范围推广应用。

综上所述,5G的三大特点对商业活动具有很大的意义,像无人驾驶汽车,VR+直播,远程医疗/手术等都是颠覆性影响。对作为普通用户而言,已经过了4G改变生活的那一代,所以5G网络对于手机可能除了网络快点在没有其他特点了。


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5G网络主要有三大特点,即高速率、大容量、低时延。高速率是用户能感受到5G最直观的东西,极快的网速可以给用户提供高速上传和下载体验,观看3D视频、4K视频也不再是问题,游戏体验也会得到极大增强,AR/VR游戏将会迅速发展,和传统游戏共同争光。 5G另外一个特点就是高频,高频由于受限于波长,因此就需要通过设计大规模天线,结合天线阵列和相关技术来弥补高频通信在传播上受限的问题,以此实现5G的高速率。5G的大容量特性将会在物联网、智慧家居、智慧城市、物流实时追踪等方面发挥出较大的作用。低时延对于实时性要求比较高的应用例如游戏、视频、直播、车联网、工业控制等应用,将会提供可靠且极低的时延,从而创造出无数的可能性。



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一、高速度

  这个是5G最大的一个特点,相比于4G网络,5G网络有着更高的速度,而对于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s,当然这个速度是峰值速度,不是每一个用户的体验。随着新技术使用,这个速度还有提升的空间。5G网络下仅需要33秒就完成,每秒的速率达到726Mbps,而4G的LTE Cat.12网络下载速率仅62.2Mbps,花掉了6分钟25秒的时间;

  二、泛在网,随着业务的发展,网络业务需要无所不包,广泛存在。只有这样才能支持更加丰富的业务,才能在复杂的场景上使用;

  1、泛在网有两个层面的含义。一是广泛覆盖,一是纵深覆盖。广泛是指我们社会生活的各个地方,需要广覆盖,以前高山峡谷就不一定需要网络覆盖,因为生活的人很少,但是如果能覆盖5G,可以大量部署传感器,进行环境、空气质量甚至地貌变化、地震的监测,这就非常有价值。5G可以为更多这类应用提供网络;

  2、纵深是指我们生活中,虽然已经有网络部署,但是需要进入更高品质的深度覆盖。我们今天家中已经有了4G网络,但是家中的卫生间可能网络质量不是太好,地下停车场基本没信号,现在是可以接受的状态。5G的到来,可把以前网络品质不好的卫生间、地下停车场等都用很好的5G网络广泛覆盖;

三、低功耗

  5G要支持大规模物联网应用,就必须要有功耗的要求。而5G就能把功耗降下来,让大部分物联网产品一周充一次电,甚或一个月充一次电,就能大大改善用户体验,促进物联网产品的快速普及;

  四、低时延

  1、5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。人与人之间进行信息交流,140毫秒的时延是可以接受的,但是如果这个时延用于无人驾驶、工业自动化就无法接受。5G对于时延的最低要求是1毫秒,甚至更低。这就对网络提出严酷的要求。而5G是这些新领域应用的必然要求;

  2、无人驾驶汽车,需要中央控制中心和汽车进行互联,车与车之间也应进行互联,在高速度行动中,一个制动,需要瞬间把信息送到车上做出反应,100毫秒左右的时间,车就会冲出几十米,这就需要在最短的时延中,把信息送到车上,进行制动与车控反应;

  五、万物互联

  迈入智能时代,除了手机电脑等上网设备需要使用网络以外,越来越多智能家电设备、可穿戴设备、共享汽车等更多不同类型的设备以及电灯等公共设施需要联网,在联网之后就可以实现实时的管理和智能化的相关功能,而5G的互联性也让这些设备成为智能设备的可能;


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5g手机的特点将会有:1、高速度,这个是5G最大的一个特点,相比于4G网络,5G网络有着更高的速度,而对于5G的基站峰值要求不低于20Gb每秒,当然这个速度是峰值速度,不是每一个用户的体验。随着新技术使用,这个速度还有提升的空间;2、泛在网,随着业务的发展,网络业务需要无所不包,广泛存在,只有这样才能支持更加丰富的业务,才能在复杂的场景上使用;3、低功耗,5G要支持大规模物联网应用,就必须要有功耗的要求,而5G就能把功耗降下来,让大部分物联网产品一周充一次电,甚或一个月充一次电,就能大大改善用户体验,促进物联网产品的快速普及;4、低时延,5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。人与人之间进行信息交流,140毫秒的时延是可以接受的,但是如果这个时延用于无人驾驶、工业自动化就无法接受。5G对于时延的最低要求是1毫秒,甚至更低。这就对网络提出严酷的要求。而5G是这些新领域应用的必然要求;5、万物互联,迈入智能时代,除了手机电脑等上网设备需要使用网络以外,越来越多智能家电设备、可穿戴设备、共享汽车等更多不同类型的设备以及电灯等公共设施需要联网。


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5G网络即第五代移动通信网络(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems,简称:5G),是最新一代蜂窝移动通信技术。其性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。其主要优势在于,数据传输速率远高于以前的蜂窝网络,最高可达10Gbit/s,比4G快100倍。


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5g网络的特点:

  一、高速度

  这个是5G最大的一个特点,相比于4G网络,5G网络有着更高的速度,而对于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s,当然这个速度是峰值速度,不是每一个用户的体验。随着新技术使用,这个速度还有提升的空间。5G网络下仅需要33秒就完成,每秒的速率达到726Mbps,而4G的LTE Cat.12网络下载速率仅62.2Mbps,花掉了6分钟25秒的时间;

  二、泛在网

  随着业务的发展,网络业务需要无所不包,广泛存在。只有这样才能支持更加丰富的业务,才能在复杂的场景上使用;

  1、泛在网有两个层面的含义。一是广泛覆盖,一是纵深覆盖。广泛是指我们社会生活的各个地方,需要广覆盖,以前高山峡谷就不一定需要网络覆盖,因为生活的人很少,但是如果能覆盖5G,可以大量部署传感器,进行环境、空气质量甚至地貌变化、地震的监测,这就非常有价值。5G可以为更多这类应用提供网络;

  2、纵深是指我们生活中,虽然已经有网络部署,但是需要进入更高品质的深度覆盖。我们今天家中已经有了4G网络,但是家中的卫生间可能网络质量不是太好,地下停车库基本没信号,现在是可以接受的状态。5G的到来,可把以前网络品质不好的卫生间、地下停车库等都用很好的5G网络广泛覆盖;

  三、低功耗

  5G要支持大规模物联网应用,就必须要有功耗的要求。而5G就能把功耗降下来,让大部分物联网产品一周充一次电,甚或一个月充一次电,就能大大改善用户体验,促进物联网产品的快速普及;

  四、低延时

  1、5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。人与人之间进行信息交流,140毫秒的时延是可以接受的,但是如果这个时延用于无人驾驶、工业自动化就无法接受。5G对于时延的最低要求是1毫秒,甚至更低。这就对网络提出严酷的要求。而5G是这些新领域应用的必然要求;

  2、无人驾驶汽车,需要中央控制中心和汽车进行互联,车与车之间也应进行互联,在高速度行动中,一个制动,需要瞬间把信息送到车上做出反应,100毫秒左右的时间,车就会冲出几十米,这就需要在最短的时延中,把信息送到车上,进行制动与车控反应;

  五、万物互联

  迈入智能时代,除了手机电脑等上网设备需要使用网络以外,越来越多智能家电设备、可穿戴设备、共享汽车等更多不同类型的设备以及电灯等公共设施需要联网,在联网之后就可以实现实时的管理和智能化的相关功能,而5G的互联性也让这些设备成为智能设备的可能;






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从电报、电话到手机,从1G到4G,通信技术为人类和社会带来了无尽的便利和福祉。如今我们正迎来5G时代,可5G到底是什么?

5G只是更快吗?当然不是。

之前,我和项立刚老师在《亮三点》节目里曾经聊过一期5G的话题。总结来看,5G有四大重要特点:高速度、泛在网、低功耗、低时延。今天就讲讲这四个特点。

01

先来说说速度快。

我在《亮三点》节目里曾经讲过一个段子:2G时代我们看的是苍井空.txt;3G时代是苍井空.jpg;4G时代是苍井空.avi;到了5G时代我们看到的就是苍井空。

我们可以明显感觉到,在3G的时候拿个手机去下载一张图片,2M的图片半天都下载不下来。到了4G,不但能秒下,还出现了一个很大的改变:比如你用微信打开一个视频,一打开它就开始自动播放了,而3G是不会自动播放的,为什么?一播放就花了很多钱,老百姓是不干的。4G就无所谓了,随便就播放了,那5G时代又会有什么改变呢?

VR曾经特别特别热,可VR为什么搞不动?因为现在用VR,体验就是速度很慢,效果很差,看一会就头晕目眩。因为VR需要至少157M的速度,而现在4G速度都达不到。

等有了5G,就可以很好的用VR了,那时你就能看到一个真实的苍井空了。

02

速度快大家都很容易理解,我们来说说第二个特点,什么是泛在网?

泛在网是指在社会生活的每一个角落都有网络存在。你可能想,我们真需要这样吗?答案是需要的。

比如,地下车库就需要。智能汽车,它在外面跑一天,晚上回去要充电,它得自己停到地下车库的车位里面,自己插上充电头,如果没网络它怎么能找到自己的车位,怎么能够把充电头插上?

再比如, 卫生间大多都是网络的死角,以前都觉得卫生间网络不好就不好,不解决我们也死不了人,无非是在卫生间里看个视频速度不够快。但是到5G时代,卫生间必须要有非常好的网络,为什么呢?道理很简单,你家的马桶是必须要联网。

未来的马桶应该是什么样呢?你去上卫生间的时候,它首先识别出是男人还是女人,这就决定了打开马桶盖,是打开一个盖子还是打开两个盖子。

最重要的还不是这个,你上完洗手间以后马上给你做一个13个指标的尿常规检查,检查完了以后,发现你最近尿酸PH值是往上走的。尿酸过高,要到临界点,你要得痛风了,那怎么办?马桶就要提醒你不能喝啤酒,不能吃海鲜,再给你推荐一个抑制痛风的保健品。假如发现你的尿里面最近有一点点带血,可能你的肾不太好,就会提醒你要注意哪些事情。

这一点非常重要。我们很多病早期发现都是没问题的,发现晚了都会有大问题。那早期为什么发现不了呢,因为你不可能尿完尿之后,去认真检查一遍,你自己检查也没用,你不知道它的那些成分含量,但是如果每天做一次尿常规,那就不得了啦~

也有人说我们每天做一次尿常规,那医院这个尿常规项目岂不就要取消了。是的,医院它可以不做这个了,医院它要做的是根据各种各样的尿常规检查、长时间的数据直接来做分析然后给你开药、给你治病。

03

接下来说说低功耗。

我们都戴了智能手表,但现在戴智能手表很痛苦,因为每天都要充电,我们肯定是希望它一个月充一次电吧。那怎么能做到呢?必须要做到低功耗。

比如说皮带,它要联网,可以记录我的腰围,记录我的身体运动情况,最近胖了还是瘦了。我的眼镜也应该联网,它可以记录我的泪腺还有我看到的很多东西。所有这些东西都要智能都要联网的话,就麻烦了:每天回家,皮带解下来充电,皮鞋脱下来充电,眼镜拿下来充电,那我们就根本不想用了。

所以必须要把功耗降下来,要做到最多一个月充一次电。

04

最后讲讲低时延,低时延是5G最重要的一个特点。

平时我们说话的声音是怎么传递的呢?讲话震动空气,两个人互相传递,传递的时间是140毫秒。140毫秒人类是能够忍受的,我们从来不会觉得有多大的时延。但是如果是控制一架无人驾驶飞机或者控制的是一辆汽车,给这个汽车一个信号说刹车,这个汽车还要140毫秒来反应,那就跑了200米了,如果是20毫秒,也跑了十几米了,这种事情是不可能让无人驾驶车变成现实的。

新的世界电信联盟的愿景5G的时延是做到1毫秒,甚至低于1毫秒,这样的一个反应现在的网络和技术都做不到。

今年有一个震惊世界的事就是,在美国Uber无人驾驶车把一个路人给撞死了,这就是没有做到低时延而导致的。

刹车的整个过程是这样的:首先雷达把信号打到路人身上,人把这个信号反射回来,无人驾驶车接收到信号以后把它转成电信号,电信号存储到中央处理系统,存储以后再把这个信号拿出来做计算,计算完了得出结论说刹车,然后再把这个信号传递给刹车系统……

总之这一套系统是很复杂的,我们要在这一套系统里找到最简洁、最高速的办法,能在发现问题时马上刹车是很困难的。

再来说说导弹,怎么样才算精确呢?以前一个导弹差500米,可能你躲在一个坑道里面就打不到你了。差50米当然就很准确了,但是也有问题。差5米、差5厘米,那完全不一样了,就可以做到精准打击。

所以解决时延的问题,是通信系统里面最核心的一个问题。

总而言之,5G就是一场革命,它以技术为驱动,从人与人的连接延伸到万物互联,从个人和家庭延伸到社会各个领域,进而为社会经济、生活带来革命性的影响。

有人说,4G就够了。IBM的老沃森曾说,世界上只需要5台电脑。比尔盖茨也曾说,640K内存都足够了。而对于5G这场技术和生态革命而言,显然不是“够不够”的问题,而是“能不能创新更多”的问题。


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