隨著時代的發(fā)展,人與人之間的溝通,正在向人與物、物與物之間擴展,最終達成“萬物互聯(lián)”。但是,如何實現智能家居、智慧城市、智慧交通......這樣的社會生活大變革,5G(第五代移動通訊系統(tǒng))通信技術無疑是其關鍵載體。
今年6月,國際5G標準正式出爐,美國、韓國、日本等地區(qū)將陸續(xù)實現5G商用,我國5G發(fā)牌時間也初步確定,大家都在討論5G的到來,那么,我們究竟在期待什么?
一
從1G到4G,變的不只是速度
眾所周知,移動網絡的速率飛速提升,從2G時代的每秒10Kbit,發(fā)展到4G時代的每秒1Gbit,足足增長了10萬倍。
1986年,1G(第一代移動通訊系統(tǒng))在美國芝加哥誕生,采用模擬訊號傳輸。即將電磁波進行頻率調制后,把語音信號轉換到載波電磁波上,載有信息的電磁波發(fā)布到空間后,由接收設備接收,并從載波電磁波上還原語音信息,完成一次通話。
20世紀90年代開始的2G是數字技術的革命。2G時代的手機可以上網了,其數據傳輸速度雖然很慢,但文字信息的傳輸由此開始了,這成為當今移動互聯(lián)網發(fā)展的基礎。
(來源:網絡)
3G依然采用數字數據傳輸,但通過開辟新的電磁波頻譜、制定新的通信標準,使得3G的傳輸速度可達每秒384Kbit,是2G時代的140倍。由于采用更寬的頻帶,傳輸的穩(wěn)定性也大大提高。3G被視為是開啟移動通訊新紀元的重要關鍵。
2013年12月,工信部宣布向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通頒發(fā)4G牌照。至此,移動互聯(lián)網進入了一個新的時代。4G網絡上網速度可以媲美20M家庭寬帶,因此4G網絡具備非常流暢的速度,觀看高清電影、大數據傳輸速度都非常快。
(來源:全球物聯(lián)網觀察)
如果說,我們用2G看小說、3G看圖片、4G看視頻,那么5G能做什么?5G改變的可能是社會......
二
三大特點,創(chuàng)造未來多場景
5G憑借其高速率、大容量、低延時的特點,能夠滿足人們對網絡連接超大流量、超多設備連接數、超高移動性的需求。
高速率
5G網絡已成功在28GHz(千兆赫)波段下達到了1Gbps。未來5G網絡的傳輸速率最高可達10Gbps,將會是4G網絡的50-100倍。這意味著用戶可以每秒鐘下載一部高清電影,也可支持VR視頻。這樣的高速度給未來對速度有很高要求的業(yè)務提供了機會和可能。
大容量
5G網絡的容量相比于現在將提升數十倍,得益于高頻譜資源的引入以及大規(guī)模MIMO技術的支持。這意味著基站可以同時為更多終端提供服務。在用戶密度極高的信號重災區(qū),即使上萬人集中通訊,5G也可以滿足每個人對高速網絡的需求,不會出現有信號卻上不了網的情況。
低時延
5G對于時延的最低要求是1毫秒,甚至更低。例如,無人駕駛汽車,需要中央控制中心和汽車進行互聯(lián),車與車之間也應進行互聯(lián),在高速度行動中,一個制動,需要瞬間把信息送到車上做出反應,100毫秒左右的時間,車就會沖出幾十米。而5G技術應用其中,實現在最短的時延中,把信息送到車上,進行制動與車控反應。
速率高、延遲低,同時也使5G網絡環(huán)境下的安全性變得尤為重要。5G在終端接入身份認證、終端安全、網絡切片以及物聯(lián)網、車聯(lián)網等方面的安全問題都與之前4G需求不同,因而面對的挑戰(zhàn)也更加復雜。而且,5G是一個特別開放的網絡,它可以和任何人任何物做朋友,所以它面臨各種惡意軟件的攻擊。未雨綢繆,提前布局5G的安全問題也是重中之重。
三
關鍵技術,實現智能互聯(lián)
5G作為新一代的移動通信技術,它的網絡結構、網絡能力和要求,都有大量技術被整合在其中。
毫米波
5G技術首次將毫米波(頻率大于24GHz以上頻段)應用于移動寬帶通信。大量可用的高頻段頻譜可提供極致數據傳輸速度和容量,這將重塑移動體驗。
毫米波也存在一些不足,例如,穿透力差,毫米波頻段傳輸的信號甚至無法穿透墻體,此外,它還面臨著波形和能量消耗等問題。
小基站
因毫米波的不足,其頻段下的5G通信在高樓林立的環(huán)境下傳輸并非易事,而小基站則解決了這一問題。
由于體積的大幅縮小,運營商可以在250米左右部署一個小基站,以此排列,在每個城市部署數千個小基站以形成密集網絡,每個基站可以從其它基站接收信號,并且向任何位置的用戶發(fā)送數據。
大規(guī)模MIMO
從2×2提高到了目前4×4 MIMO。更多的天線也意味著占用更多的空間,要在空間有限的設備中容納進更多天線顯然不現實,只能在基站端疊加更多MIMO。目前看來,5G NR 可以在基站端使用最多256根天線,而通過天線的二維排布,可以實現3D波束成型,從而提高信道容量和覆蓋。
四
5G產業(yè)鏈這些主要玩家
從手機廠商到5G設備商,全產業(yè)鏈都在準備迎接5G時代的到來。
高通驍龍X50 5G調制解調器芯片組已經在2017年10月完成全球首次5G連接。今年8月,高通正式宣布推出7納米制程工藝的系統(tǒng)級芯片平臺,該平臺可與驍龍X50 5G調制解調器搭配。
華為巴龍5G01是全球首款投入商用的、基于3GPP標準的5G芯片,支持全球主流5G頻段,包括Sub6GHz(低頻)、mmWave(高頻)。
(華為在5G領域占有主導地位,原因在于它擅長兩種業(yè)務:一是,針對無線標準申請專利;二是,出售滿足無線標準的芯片設計。)
英特爾也發(fā)布了XMM8060系列調制解調器,支持5G,并向下兼容2G/3G/4G網絡。
三星推出了5G基帶芯片Exynos Modem 5100,采用10nm LPP工藝打造,支持Sub 6GHz中低頻(我國將采用)以及mmWave(毫米波)高頻,向下兼容2G/3G/4G,包括但不限于GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、HSPA、4G LTE等。
此外,聯(lián)發(fā)科也推出他們的5G基帶產品Helio M70,預計明年開始商用。紫光展銳將在2019年推出5G芯片,實現5G芯片的商用。
設備商
在5G網絡大規(guī)模鋪設、使用之前,移動運營商首先需把網絡基礎設施升級為5G設備。目前主要的5G設備商,有中國的華為和中興、瑞典的愛立信以及芬蘭的諾基亞。
據悉,諾基亞已經和日本NTT DoCoMo公司簽訂了5G基站訂單,也和中國移動簽署了5G基站網絡方面的合作;愛立信也拿下了美國第一大移動運營商Verizon的5G設備合同,同時也跟德國第一大電信有5G方面的合作,并且跟韓國SK電訊也有合作。
(來源:通信圈)
運營商
我國工信部原定于在10月1日之前“向三大運營商正式確定5G系統(tǒng)頻率”,目前又被延后。近日,三大運營商的5G時間表公布,可見他們對于爭奪5G優(yōu)質頻譜的激烈程度。
三大運營商按照IMT-2020(5G)推進組的計劃,基本確定2018年進行重點城市的5G試點,2019年預商用,2020年正式商用。
中國移動表示,將建設世界上規(guī)模最大的5G試驗網,并聯(lián)合全球20家終端產業(yè)合作伙伴共同啟動“5G終端先行者計劃”。
中國聯(lián)通在6月26日的國際合作伙伴會議上表示,今年將在16個城市開展5G規(guī)模實驗,并進行業(yè)務應用和典型示范。
中國電信在6月26日的2018上海世界移動大會上發(fā)布《中國電信5G技術白皮書》宣布,其5G網絡將優(yōu)先選擇SA方案組網,通過核心網互操作實現4G和5G網絡的協(xié)同。
(在近日舉行的北京通信展商,有設備商預計,中國移動5G將獲得2.6GHz頻段共計160M頻譜,并獲得4800-4900MHz頻段;中國電信5G獲得3400-3500MHz頻段;中國聯(lián)通5G獲得3500-3600MHz頻段。)
5G憑借容量更大、速度更快、時延更低等優(yōu)勢將把人類信息交互的速率再次提升幾十倍甚至上百倍。與此同時,5G技術也會帶來巨大的經濟效益,相關報告預測,截至2035年,5G技術將為全球帶來高達12.3萬億美元的經濟效益。
那么,5G究竟什么時候來?10月5日,答案似乎出現了。美國最大通訊運營商AT&T發(fā)表公告稱:將于2018年年底推出全球首個5G移動網絡。首批實現5G網絡商用服務的12個城市也將在2018年底實現。
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原文標題:是時候說“5G來了”!
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