5g产业分析

2024-06-25 版权声明 我要投稿

5g产业分析

5g产业分析 篇1

定义:5G,全称第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术。2013年5月13日,韩国三星电子有限公司宣布,已成功开发第5代移动通信技术(5G)的核心技术。2015年5月29日,酷派首提5G新概念:终端基站化。2016年1月7日,工信部召开“5G技术研发试验”启动会。2017年2月9日,国际通信标准组织3GPP宣布了“5G”的官方

Logo。中国三大通信运营商于2018年迈出5G商用第一步,并力争在2020年实现5G的大规模商用。2018年6月26日,中国联通表示在2019年进行5G试商用。8月13日,北京市首批5G站点同步正式启动。​12月1日,韩国三大运营商SK、KT与LG

U+同步在韩国部分地区推出5G服务。12月10日,工信部正式对外公布,已向中国电信、中国移动、中国联通发放了5G系统中低频段试验频率使用许可。2019年1月24日,华为发布5G基带芯片Balong5000。2019年6月6日,工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。

5G网络主要有三大特点,极高的速率,极大的容量,极低的时延。相对4G网络,传输速率提升10~100倍,峰值传输速率达到10Gbit/s,端到端时延达到ms级,连接设备密度增加10~100倍,流量密度提升1000倍,频谱效率提升5~10倍,能够在500km/h的速度下保证用户体验。与2G、3G、4G仅面向人与人通信不同,5G在设计之时,就考虑了人与物、物与物的互连,全球电信联盟接纳的5G指标中,除了对原有基站峰值速率的要求,对5G提出了8大指标:基站峰值速率、用户体验速率、频谱效率、流量空间容量、移动性能、网络能效、连接密度和时延。

分类:5G使能千行百业,虽然行业种类丰富,企业众多,但是总而言之,可以归纳为三大类应用。ITU定义了5G三大应用场景:增强型移动宽带(eMBB)、海量机器类通信(mMTC)和低时延高可靠通信(uRLLC)。

eMBB场景主要提升以“人”为中心的娱乐、社交等个人消费业务的通信体验,适用于高速率、大带宽的移动宽带业务。mMTC和uRLLC则主要面向物物连接的应用场景,其中mMTC主要满足海量物联的通信需求,面向以传感和数据采集为目标的应用场景。uRLLC则基于其低时延和高可靠的特点,主要面向垂直行业的特殊应用需求。

将这三类要求细化到更多行业,便衍生出多姿多彩的5G应用,如:AR/VR、超高清视频、车联网、网联无人机、远程医疗、智慧能源、智能工厂、智慧城市等。

1.AR/VR。该类应用被认为是可能最早被普及的应用之一。采用AR/VR,可以实现远程教育、远程运维、远程手术等,还可以足不出户玩实景游戏,看高清电影,AR/VR将成为文化宣传、教育科普、社交娱乐领域培育5G的第一波“杀手级应用”。

2.超高清视频。随着网络带宽逐渐增大,4K、8K等清晰度的视频已经可以实现高速传输,将5G与高清视频技术进行融合,可以用于大型赛事活动直播、视频监控、远程教学演示等,市场前景广阔。

3.车联网。5G应用在车联网领域可以提供信息服务、安全与效率服务和协同服务。基于2G/3G/4G公众移动网的在线导航、拥塞提醒和多媒体下载等信息娱乐服务,以及逐步衍生出的共享出行、车辆个性化体验、车辆全生命周期管理等创新服务。另外,基于低时延、高可靠的网络还可以实现自动驾驶、安全预警等安全服务,避免大量碰撞事故。基于5G-V2X等技术,可以构建“人车路云”高度协同的互连环境。

4.网联无人机。利用网联无人机,可以实现很多人力不能及的应用。5G为无人机提供低时延保障,可使无人机应用在农药喷洒、森林防火、电力巡检、物流运输等方面,极大地解放人力。

5.远程医疗。基于医疗设备数据无线采集的医疗监测和护理类应用,可以实现远程患者信息的实时采集,再加上远程诊断,可以让更多患者享受大医院的就诊待遇。随着远程控制类应用的完善,5G远程手术将使更多患者免收奔波就医之苦。

6.智慧能源。能源的高效和清洁利用一直是各方关注的重点话题。5G网络在偏远地区部署成本低,具有大连接能力,可以助力能源行业对数据和信息进行有效监控和管理。

7.智能工厂。5G可助力企业实现“熄灯工厂”,高清监控与传感器监测可以让企业实时了解生产线状态,及时作出生产调整,并减少人力资源的使用,将更多产线工人从繁重的体力劳动中解放出来。

8.智慧城市。智慧城市建设需要更多的传感器,借助5G大连接的能力,城市里的每一个物体都可以接入网络,让更多的物体“活”了起来。可随时监控城市里的火灾隐患等,使城市生活更加安全有保障。

这些应用是目前行业正在努力也是被认为可能是5G最先落地的应用。高清视频、文体娱乐等eMBB类业务,是5G最早成熟的业务;uRLLC业务是5G初期的重点业务,需要随着5G网络成熟和覆盖完善进行试验推广;mMTC场景初期可以依托于NB-IoT及eMTC等技术。

目前这些应用的研发工作已经在逐步开展中。中国联通对全球5G应用进行了统计,其中超高清视频、AR/VR、无人机、机器人四类通用型应用的占比近一半,其中以超高清视频和AR/VR为主所开展的5G直播收到了最广泛的关注。在行业应用方面,5G+工业互联网应用受到的关注显著提升,其中智能制造与电力行业是各大运营商5G+工业互联网应用关注的重点,涉及到的业务包括了远程控制、物流、远程监控、巡检、物联网业务等。

研究逻辑:为构建满足三大应用场景且综合成本较低的移动网络系统,传统4G基站的网络架构将升级为5G基站全新的AAU+CU+DU结构,由此推动基站天线实现“量价齐升”。

从天线数量的角度来看:

1.5G网络的频段上移、单站覆盖能力减弱,基站数量增加,天线用量同步攀升。我们预测,5G基站总数将超过500万座,达到4G基站数的1.3至1.5倍。

2.基于5G时代扩充网络容量的需求,天线列阵升级为MassiveMIMO技术。5G基站将以64T64R的大规模阵列天线为主,通道数同比增加了8-16倍,对应搭载64个天线振子、64个滤波器、64个PA及增量的高频PCB和连接器等器件。

从天线价值量的角度来看:

1.基站天线结构变化。分离式无源天线向一体集成化有源天线AAU发展促使单个天线整体价值量提升。

2.零部件材料+工艺变化。技术迭代催生高频PCB及塑料振子新需求,材料和工艺升级促使附加值大幅提高。

从“量”和“价”两个角度,我们对5G基站AAU射频端市场规模的增量进行测算。在整个5G建设周期中,振子的市场规模达75亿元、滤波器的市场规模达445亿元、高频PCB的市场规模达255亿元、连接器的市场规模达39亿元、PA的市场规模达511亿元,5G基站AAU射频端增量市场规模高达1322亿元。

新型代工模式OGM介于OEM模式与ODM模式之间。与OEM相比,OGM厂商除了提供厂房和劳动力之外,还负责物料采购和产品测试等服务;与ODM相比,OGM厂商则不负责产品的设计和研发。从主设备商的角度来看,OGM代工模式符合诉求。在资源分配方面,5G基站订单规模及价值量的扩张引发主设备商向上游传导资本压力的诉求,主设备商将附加值不高的加工环节导外交由OGM企业完成,加大其拥有资源在有源天线的研发设计、服务营销等高附加值领域的配置。在技术协作方面,5G时期天线结构的有源化要求天线厂商和设备商对AAU进行联合测试,推动OEM向OGM转型。

从天线生产商的角度来看:

OGM的获利空间远超OEM。传统OEM模式中,受托方收入来源单一,仅由加工组装环节的加工费组成;而OGM模式下,受托厂商掌控的生产环节涉及整个中游的制造流程,增加获利环节,扩大利润调配空间。

5G标准规范了三大业务场景,催生5G基站系统新架构下的技术演进。站在用户视角上,5G是通信产业的全新变革,可以承载三大应用场景:增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。

不同的业务场景催生对5G网络功能的新需求,为构建一个能够同时满足三个场景且综合成本较低的网络系统,5G基站系统的网络架构将重塑和升级。

根据《中国联通5G无线网演进策略研究》(移动通信2017年9期于黎明、赵峰著)中对3.5GHz及1.8GHz在密集城区和普通城区覆盖能力的模拟测算,密集城区中3.5GHz频段上行需要的基站数量是1.8GHz的1.86倍,普通城区中3.5GHz频段上行需要的基站数量则是1.8GHz的1.82倍;2017年“面向5G的LTE网络创新研讨会”上,中国联通网络技术研究院无线技术研究部高级专家李福昌预计,从连续覆盖角度来看,5G的基站数量可能是4G的1.5-2倍;考虑到5G独立组网和非独立组网的结合,我们预测5G基站总数将达到4G基站数的1.3至1.5倍。

运营商在5G建设初期将采用NSA部署策略,推动LTE向5G平滑演进,节约5G建设成本,但将逐渐建设起SA方案。5G主要有两种部署方案:独立组网(SA)和非独立组网(NSA)。SA将形成全新的5G网络,包括新基站、回程链路和核心网。我们预测5G基站总数将达到4G基站数的1.3至1.5倍,根据工信部的数据,截至2018年底,我国4G基站数达到372万座,我们预测5G基站总数将超过500万座。

基站天线逐代演化,移动通信技术同步发展。随着2G到4G的代际推移,基站天线,从全向天线逐步演变为定向单/双极化天线、电调双极化天线、双/多频电调双极化天线。网络容量由频谱带宽、小区数量、频谱利用率和信噪比等因素决定,受限于稀缺的频谱资源和紧张的基站选址空间,提高频谱利用率、抑制传输干扰成为网络扩容的主要途径。

波束赋形和空分复用技术的实现需要大规模天线阵列的硬件支持。空分复用技术在传统4GMIMO中已经得到广泛的运用,但仅仅支持2/4/8通道,5GMassiveMIMO技术下的天线数量将呈几何级数增加,达到64/128/256个,驱动单基站天线数量剧增。

5G时代仅在国内AAUPCB市场规模将达到4G时代的5倍。国内4G基站投资建设期主要为2013年-2017年,其中2016年三大运营商新建基站达到最高峰112万个,单个天线PCB的需求量约为0.2m2,则大致可计算出国内4G建设高峰期基站RRUPCB市场规模为13亿元/年,因此5G基站仅在AAUPCB市场规模将达到4G时代的5倍。国内5G基站建设周期天线振子市场规模超过88亿元。

代表企业:

英国电信、中国移动、中国电信、中国联通、Deutsche

Telekom、爱立信、富士通、华为、英特尔、韩国电信公司、LG电子、LG

Uplus、联发科技、NEC、诺基亚、NTT

DOCOMO、Orange、Qualcomm

Incorporated子公司Qualcomm

5g产业分析 篇2

5G是什么?5G是指第五代移动通信技术,它是延伸4G之后的升级版,在理论上,最高传输速度可达每秒数十Gb,一整部超高画质的电影可在1秒之内迅速下载完成,比4G网络的传输速度快数百倍。然而,尽管有关于5G的炒作进行得如火如荼,但目前仍然没有这一新兴技术的国际标准。5G是全球移动通信产业通往下一站的共同目标,我们迫切地希望拥有一个全球统一的5G标准,全球统一标准的意义不在于技术本身,更重要的在于对有效降低成本、提高广泛应用的可行性以及整个产业链的推动起着巨大作用。

2 5G的潜在市场

5G当前还处在前期概念、预研和原型机验证阶段,并带有收敛前的发散特点,而相关测试技术伴随着5G使技术协同发展。学术界和产业界都在积极地寻找和研究具有突破性的潜在技术和方向,5G技术已成为全球性的研究热点。在未来几年内,这项技术将进入实质性的发展阶段,即标准化的研究与制定阶段,同时,5G移动通信系统的容量将会大大提升,进一步提高频谱效率、变革网络结构、开发并利用新的频谱资源。

当前,世界各大电信企业及其所属国家正纷纷向5G投入巨资,打响了5G技术标准的争夺战。5G技术标准由许多专利构成,如果企业掌控了先进的5G技术和大量的专利,那么,企业将获得足够大的市场份额,发挥着拥有主场的优势,享受着数亿美元的专利费。我国的华为公司目前已经在包括加拿大、英国等地为5G投入200多位研发人员,并将在未来5年内继续为此投资6亿美元。美国政府将为针对5G无线技术研发的“先进无线通信研究计划”斥资4亿美元,该计划由美国国家科学基金会(NSF)牵头,计划未来10年内在美国四个城市建设试验性的5G网络测试平台。日本政府着手筹措5G网络与5G手机研发的相关预算,欧洲爱立信、西门子、诺基亚等移动设备制造商以及韩国三星电子都参与了5G技术的研发。可见,技术的改朝换代,带来的是新兴市场的开辟,这场激烈的技术争夺,胜者将为王,拥有通信市场半壁江山,可风云天下数十年。

3 5G网络商用市场巨大

5G主要以提供稳定快速的网络为主,满足用户所需要的行动网络。届时,所有的人与物都会透过网络连接在一起,5G网络将以满足各类用户需要为目的,为大众带来更顺畅、更高速的行动网络服务。5G网络一旦正式商用,将撬动万亿元的互联网产业,引爆整个物联网市场。

目前,我国三大运营商均已制订了2020年启动5G网络商用的计划,最快于2011年展开试验网络的建设和相关测试,如果前期工作进展顺利,将于2018年开始投入5G网络建设,到2020年正式启动商用。中兴与联通签订5G和物联网创新战略合作,共同培育良好生态环境发展,促进产业合作,实现共赢。华为与欧洲合作伙伴共同开发5G基础设施服务市场,共同努力建设一个欧洲相关技术评估测试平台,减少开拓5G服务市场的时间。日本备战2020东京奥运,最大电信运营商NTT Do Co Mo宣布推出5G商用网络计划。韩国5G商用计划确定,投资1.6亿万韩元,与私营企业合作,将在2018年平昌冬季奥运会期间进行全方面的业务测试,2020年全面推出各种业务。5G市场,是一场生死肉搏的对决,谁都想在5G的发展上占据主导作用,能够在全球市场中成为一个更具重要性的存在。

5G市场,是个新兴市场,5G时代,是个新时代,但5G却尚未问世,所以一切都是空白的,这是一个新机遇。我们若想立于不败之地,就得强化技术研发,使企业获得相关专利,加快硬件以及终端的开发,加快5G基础建设,从而迅速占领5G市场,甚至垄断市场。所谓一流企业做标准,二流企业做品牌,三流企业做产品。若想成为行业领头羊,就得加强技术研发,参与5G标准的制定,赢得话语权,站在时代的风口。

4 我国应刺激并推进5G技术的发展

全球主要的国家都在研究和发展5G技术,我国应重视新一代网络技术和信息安全,把5G移动通信网、下一代互联网等的发展纳入国家战略性新兴产业规划,加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施,积极推进5G发展。国家应投入大量的资金,出台相应政策,给予企业更大的空间,刺激企业以及科研人员对5G技术的研发,推动中国5G标准成为世界标准。当然,我国对这项新兴技术也非常的重视,在国务院办公厅发布的《国家信息化发展战略纲要》中,强调了要积极开展5G研发技术、标准和产业化布局,但是,作为全球第一大电信设备商的华为日前指出,只靠华为去推动中国5G的发展,不利于中国争夺5G的主导权。因此,对于刺激各大电信企业以及带动全国各个科研所、研究院对5G的研发非常有必要,政府应出台政策,与企业合作,给企业强大的后台支撑,提供企业强大的资金援助,帮助企业实现技术突破以及构建5G商用网络。另外,在学术界,应带动学术界对5G技术的研究和探讨的热潮,举行多次相关技术的大型会议,集思广益,实现理论与实践相结合,早日实现5G核心技术的突破,提前占领先机,在全球5G市场中占据不可动摇的重要地位,甚至主导整个5G市场。

5 结论

5G的前景广阔,发展空间巨大,潜在的洪荒之力相当惊人,一旦正式投入运用,将会是盘古开天辟地的新局面,对国家经济建设、国防建设以及社会发展做出巨大贡献。我国应抓住时机,把握机遇,利用人力、物力等资源,大力展开5G技术的研究与开发,抢先突破核心技术,把中国5G标准推向世界5G标准,争取5G的主导权。另外,5G潮流势不可挡,我国企业应齐心协力,共同联手,避免分歧,致力于5G的研发,争取赢得5G的主导权。我国人民应万众一心,集中华智慧于一身,开启科技创新模式,实现技术的突飞猛进,把握先机,做技术创新的领导者,做5G的领导者,做5G市场的主导者。

摘要:技术的更新是发展的不竭动力,4G的普及带来了5G的起步。正处于起步阶段的5G已被炒得沸沸扬扬,掀起了一番投资的热潮以及实验研究。5G技术以及5G标准的制定成了各国博弈的竞争点,谁掌控了5G,谁就掌控了世界最前沿的通信技术,谁就掌控了全球的大半个通信市场。

关键词:5G,5G技术,5G市场

参考文献

[1]张海.5G技术的研究现状及前景分析[J].通讯世界,2016(11):64.

[2]王胡成,徐晖,程志密,等.5G网络技术研究现状和发展趋势[J].电信科学,2015(9):156-162.

[3]肖亚楠,滕颖蕾,宋梅.从4G通信技术发展看5G[J].互联网天地,2014(10):66-69.

[4]王广增.关于5G移动通信关键技术的分析及其未来发展前景分析[J].中国新通信,2015(19):56.

[5]秦夕雅.运营商如何应对互联网+5G发展应上升至国家战略[N].第一财经日报,2015-11-10(A11).

5g产业分析 篇3

【关键词】5G通信网络 技术 趋势

随着移动互联网高速发展,各种手机应用层出不穷,网上购物,实时分享等生活方式已逐步走入千家万户,在移动互联网产业一片繁荣的背后,是用户对无线通信网络数据传输速率的高标准要求。

用户的需求推动了新兴智能业务的发展,移动通信网络朝着提供高速化、智能化的方向不断发展。当前4G移动通信技术已得到广泛应用,但各国科学家未雨绸缪,目前已有大量公司和研究人员已着手研发速度更快、效率更高的5G移动通信网络。5G移动通信网络可以帮助用户尽快实现全球智能终端的普及,加速移动互联网的发展。本文简要分析了未来5G系统的关键技术,并展望了5G移动通信在未来的发展趋势。

一、5G移动通信关键技术分析

1.1高频段传输技术

现网的移动通信系统频段范围多集中3GHZ以下,而目前移动网络用户越来越多,对流量的需求越来越大,现有的频率资源自然不能满足所有网络用户对网络提出的各种新要求,所以频谱资源面临着短缺的问题。

5G移动通信技术当前要解决的主要问题是提高频谱利用率到目前的10倍以上。利用数量充足的天线,可以使不同用户的使用不受影响,提高无线信号的性能。5G移动通信技术不但要达到环保要求而且还需提高网络覆盖率。在高频段范围内,由于频段值的提高,对应就可以有较多的新型技术方案。

如毫米波频率的范围28GHz左右,在此频率范围内可以安置多根天线,发挥波束赋技术的真实有效性。在未来的5G通信系统中使用高频段技术,可以布放多根天线解决盲区的覆盖问题。但高频段技术在应用时也面临受自然环境影响较大、传输距离较短的问题。

1.2全双工技术

5G系统的全双工技术并不像传统网络的全双工技术一样仅关注于同时传输的双向传输技术,同时还包含了能够同频的双向技术。

5G中的全双工使频谱效率有效增加,不受传统频谱资源的局限,频谱资源将发挥更大的效用。它具有波谱使用灵活利用率高以及具有一定的数据挖掘能力的优点,同时同频全双工技术改良了传统的TDD与FDD双工技术,频谱效率可以提高一倍以上。

但在实际组网中,为了避免导频污染,同时同频全双工技术却不利于在多天线的情况下使用。所以目前此种技术依然面临很多挑战,在5G网进行研究的时候要在组网与资源分配技术和容量等方面多进行研究,使得全双工技术更加的方便实用。

1.3直接通信技术

利用5G移动通信技术可以完成不同通信设备间的直接通信,使时延和能耗有效下降,频谱资源也借此发挥了更大的效用,同时推动了物联网的发展。在5G移动通信网络中,如果把目标定位为将数据流量提高1000倍以上,则必须依靠密集网络技术来实现。把5G移动网络的数据流量主要分布于室内和热点地区,提高用户性能,进一步增大网络覆盖率。

二、趋势预测

4G网络的普及已经在很大程度上改变了人们的生活及生产方式。而5G移动通信网络也将在不久的未来走入我们的生活。

应用5G移动通信技术,可以增加无线覆盖范围、提高传输速度、保证系统安全、增加用户体验,但5G网络如果想要在4G的基础上取得十足的进展,未来就需更加注重于通信网络的通信频率资源、无线传输效率、系统吞吐率、系统智能化等问题的解决。

三、总结

5G时代阅读答案 篇4

材料一:

提起5G,很多人都会想到快,那么5G 到底多快呢?北京邮电大学教授乔秀全预计,5G网速将比 4G 至少提高十倍,只需要几秒即可下载一部高清的电影,能够满足消费者对超高清视频、VR(虚拟现实)等更高网络体验的需求。

其实,5G 不仅仅是网速快,还具有低时延高可靠、低功耗大连接等“天赋”。“5G 的网络延时从4G 的50 毫秒缩短到1 毫秒,将满足1000 亿量级的网络连接。”通信行业观察家项立刚说,5G 能让各类智能硬件始终处于联网状态。这也意味着5G 将推动“万物互联” 时代的到来,深刻改变人们的社会生活。

“在5G 时代,人和人、人和物、物和物都将连成一体,将构建一个全新的信息化基础设施。”中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所副所长许志远说。未来,5G 将为用户提供下一代社交网络、浸入式游戏等更加身临其境的业务体验;同时,也将支持海量的机器通信,让无人驾驶、智能家居、智慧城市等4G 难以满足的创新应用成为可能。

材料二:

中国已经全面步入流量社会,流量经济正在深刻地改造着人们的生活和生产方式,截至 2017 年 6 月,中国手机网民规模达 7.24 亿,其中有 4.63 亿网民在线下消费时使用手机进行支付。同时,流量连接了人与人、人与信息、人与企业、人与资源,催生出了众多新职业、新业态……

但流量提供便利、娱乐和收益的同时,也引发人们的烦恼和困惑。据德国研究公司Statista 统计,2016 年中国智能手机用户每天玩手机三小时,“沉迷度”在全球排名第二。美国思科公司日前的一份报告预测,到2021 年,全球每部智能手机的平均月流量将增加到14.9G。在人的.需求得到更多满足的同时,人的定力、执行力也遭遇前所未有的挑战。而这,正是流量经济带给人们的一大困惑,它争夺的是人的注意力,产生的最大问题是迷失。

近日,腾讯进行的一项“社交斋戒”实验证明,连续15 天将微信的使用时间压缩到每天半小时之内,被试者的消极情绪明显下降,工作投入程度大幅上升。这告诉人们,智能手机和移动互联网的飞速发展,是不可逆转的趋势,除了迎接它、正视它,还要有反思和校正能力。事实上,一些人已经开始选择“放下”。不管是“地铁藏书”活动的兴起,还是微信增加微信朋友圈“三日可见”功能,以及推出健康游戏防沉迷系统,无疑都是对流量的有意控制和对手机使用的反思。

而伴随着5G 时代的即将到来,更大的改变,还在后头。在5G 时代,公众能享受到的流量将是4G 时代的10 倍以上。基于流量规模的快速壮大,流量社会的门槛将会更低,未来的物联网、VR 产业和人工智能等都将迎来快速发展。5G 不仅仅是快。如果说4G 主要实现的还是人与人之间的社交连接,那5G 时代是一个“万物互联”的时代,人与人、人与物都将在这个庞大的流量世界里实现连通,在5G 流量的汪洋大海中将孕育出什么,有些我们可以想象,更多的还无法想象。

技术与人,二者如何和谐共生,是一个长久的话题。人类在不断突破技术的同时,技术也在深刻改变着人类。虽然现在很难说“流量一族”幸福指数提升了,但是未来如果我们能对人工智能等新技术善加利用,那么技术一定会让人类更加幸福。

《光明日报》( 2017 年08 月22 日 14 版)

7.下列关于材料一中相关情况的理解,不正确的一项是(3 分)

A.如今,4G 用户已经占移动用户的大多数,移动流量已经呈爆发式增长,但 4G 时代不会太久。

B.2020 年将实现5G 商用,届时消费者对超高清视频,VR 等更高网络体验的需求将得到满足。

C.万物互联的时代,人和人,人和物、物和物都将在一个全新的信息化基础设施上连成一体。

D.万物互联的时代,很多难以满足的创新应用如无人驾驶、智能家居、智慧城市等都会得到满足。

8.下列对材料内容的相关分析和理解,正确的两项是(5 分)

A.材料一重点介绍了5G 时代和现在4G 时代相比的诸多优越性,让人们对5G 时代的 到来充满了憧憬。

B.材料二后半部分也介绍了5G 时代的特征,目的是强调万物互联的时代已经形成且 会继续延续。

C.流量社会催生流量经济,流量经济改造着人们的生活和生产方式,但是负面的问题 同时也很多。

D.流量经济之所以会争夺去人的注意力,使人迷失,主要是因为现代人的定力、行力不足。

E.腾讯进行的“社交斋戒”实验证明,智能手机和移动互联网的飞速发展是不可逆转的趋势。

9.技术与人二者将如何和谐共生,是一个长久的话题,请结合材料简要概括可行的解决之道。(4分)

参考答案

7.D。项不符合文意,这些创新应用只是成为可能。

8.A、C。 B 项介绍 5G 时代特征目的强调流量社会已经形成且会更大程度的延续。D 项“主要是因为现代人的定力、执行力不足”表述不准确,智能手机等媒体本身的诱惑力不能忽视。E 项实验是来证明智能手机和移动互联网的飞速发展,是不可逆转的趋势,除了迎接它、正视它,还要有反思和校正能力。

我的5G生活作文400字 篇5

早上起来智能机器人对我说:“主人早上好,你现在是否穿衣?”我说:“是的。”机器人递给我的衣服裤子不仅是精心挑选量身订做的,而且还可以根据你的身体状况改变颜色,蓝色是表示健康,绿色是代表疲劳,红色是代表身体不舒服。除了这些,家里的家居都不用手操控了,只要喊一声指令就可以了,而且到了晚上睡觉的时候,智能机器人会自动开闭家居。家里的智能机器人可以根据身体状况给你做营养早餐,家里的人生病了都不用去医院,现在的家里智能机器人会检测你患有什么疾病,然后传输到医院,医院会让无人驾驶的汽车为你送药,药上还说明了怎么吃,一日吃几次,是不是很好呢?

如果家里有人生病了,机器人可以用无人驾驶的车送到医院抢救;家里有污染源机器人就可以自动清理污染源,让家里变得更加干净,是不是更加方便呢?

5G网络和4G网络有什么区别 篇6

这位教授解释说,5G,即第五代移动通信技术,是4G之后的延伸。目前5G技术还处于早期研究阶段,直到去年行业内才有了初步的标准。三星公司在全球范围内建成了首个5G核心技术的移动传输网络,预计未来5G网络的传输速率最高可达10Gbps,这意味着手机用户在硬件性能允许的情况下不到一秒时间内即可完成一部高清电影的下载。“这个目标得到了行业的初步认可。”这样算来,英国萨里大学科学家公布的数据,在实验室实现的5G传输数据速度比5G目标速度还快100倍,“从现有技术看,不可想象。”

未来5G技术会有多快?专家解释说,5G虽是4G的延伸,但与4G、3G、2G不同,5G并不是一个单一的无线接入技术,而是一个真正意义上的融合网络。

“5G网络的传输速率最高可达10Gbps,这是指在网络最佳状态下达到的峰值,是一个理想值。大部分情况下无法实现。”让普通用户更心动的是,5G还有一个最低传输速率标准,也就是最慢速度。随着4G手机普及,手机网速大大提升,不同情况下速度差别较大,“在人口密集的地方点开视频很困难。”到了5G时代,传输速度最慢可达每秒100兆。这是什么概念呢?“目前的家庭宽带包月分好几种,有2兆、4兆、10兆的,10兆算比较快的,5G的最慢传输速度比普通宽带至少快10倍。点击视频再不会出现卡壳的现象。”

专家介绍说,传输速率只是5G研究技术中一个方面,与4G网络相比,5G网络不仅传输速率更高,而且在传输中呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点,未来将在物联网应用中“大显神通”。

“一秒30部电影……那我的流量谁给我买?”“按这个速度,5G的流量哗哗的,资费让人吃不消啊!”5G技术昨天成为网络热门词,不少网友期待高速上网的同时,担心高资费承受不起。虽然从3G到4G网络速率有了很大的提升,但是由于费用的限制,不少人不敢放开手脚用4G,“能蹭WIFI的时候就蹭”。

5g产业分析 篇7

伴随着我国科学技术与社会经济迅速的发展,移动通信技术也有着快速的发展和进步。刚开始使用的只是2G,慢慢的发展到3G,再到我们现在使用的4G,短短几年时间,移动通信在技术上有着突飞猛进的进步和发展。 那么,下一代的移动通信技术有什么创新技术和朝什么方向发展,这些都是我们所期待的和所关注的。结合作者自身的工作经历,参与过国内2G、3G、4G的大规模建设以及对国内外最新技术的关注,文章主要简单地探讨下一代5G移动通信技术的发展趋势。

2 5G的一些概念

我国正在进行大规模的如火如荼的4G建设,中国电信也从2014年才刚刚获准LTE FDD大规模商用。然而, 市场对大规模数率要求,通信技术的不断更新发展要求, 一些专家学者已经开始5G移动技术的研究,也慢慢地热起来。也正是5G技术太过新颖,产业界和学术界都还没有进行定义,比如像国际通信标准机构、国际电信联盟、 Wi MAX、全球3GPP都没有对移动通信论坛进行正式的定义,使得5G技术在社会上至今没有一个完整的概念,也没有一个具体的标准。

3 5G目前提及的相关技术特征

对于5G的应用和未来憧憬,产业界和学术界对其都进行了相关阐述,从他们的阐述中得出,人们对未来5G技术的需求,相比之下,5G应具备下面的基本特征。

3.1数据流量的增长

产业界人士预测10年以后,移动数据量将达到1000倍。5G的吞吐量能力特别大,就算在很忙的时候也能提升到1000倍,至少可以到达100Gbit/s/km²以上。

3.2联网设备扩大100倍

伴随着智能终端和物联网的迅速发展,预计10年后,联网的设备数目将增加到600~1000达部,在未来里,5G网络单位覆盖面积将大大增加,相比之下是目前4G网络将增长100倍,相对一些特殊的应用,单位面积将通过5G网络的设备数目达到100万/km²。

3.3峰值速率至少达到10Gbit/s

面向2020年以后的5G网络,相对于目前的4G网络的峰值速率需提高10倍以上,然而达到10Gbit/s,在特殊情况下,用户单链峰值速率都要求需达10Gbit/s。

3.4用户速率可达到10Gbit/s,特殊需求达到100Gbit/s

在未来的5G网络中,在一般条件下,用户在任何时候都能获得10Gbit/s以上的速率,对于特殊需求的业务和用户将达到100Gbit/s,比如:急救车内高清医疗图像传输服务。

3.5可靠性高与时间短

2020年后的5G网络,需要满足用户在线服务,能随时随地的进行各种体验,并且还需满足工业信息系统、应急通信等更多场景需求。需要进一步地降低用户的控制时延,与4G网络相比,缩短了5~10倍。对于关系重大财产安全的业务和人类生命可靠性必须提升到99.9999%以上。

3.6频谱利用相对较高

由于5G网络用户的业务量大、规模大、流量高,相对来说,使用频率需求量也大,需要通过压缩等创新技术及频率倍增的应用,来提高频率利用率。相对4G网络来说,5G的频谱效率要5~10倍的提高,来解决流量带来的频谱短缺问题。

3.7网络消耗能源相对来说较低

节省能源、绿色低碳是未来通信技术的发展的方向,在未来的5G网络中,需要利用节约能源的设计,使网络能耗效率都有待提高1000倍,来满足1000倍流量的需求,但是现有网络与能耗有相当的水平。

4 5G关键技术概述

从目前的角度看,5G的关键技术仍在发展阶段和研究阶段,但学术界和产业认为,5G的关键技术应包含下几个方面:一是5G关键技术与无线网络构架;二是5G无线输送的关键技术;三是5G移动通信总体技术系统;四是5G移动通信验证技术。接下来对业界十分关注的5G技术进行总的介绍。

4.1高频段传输

目前,移动通信系统频段主要是3GHz以内,伴随着用户人数的增加,频谱资源也变得十分拥挤,然而在高频段里,如毫米波频率是27.3~350GHz,而带宽则高达284.6GHz,超过微波全部带宽的12倍。微波与毫米波相比,元器件的尺寸要小很多,毫米波系统能轻而易举小型化,实现进行极高速短距离通信,支持5G传输速率和容量需求。

4.2多天线传输技术

多天线技术,经历了从二维到三维,从无源到有源,从高阶多输入多输出到大规模阵列的发展,能把频谱利用率提高到数十五倍甚至再高,是目前5G技术唯一重要研究方向。

4.3同时同频全双工技术

同时同频全双工技术被称为高效的频谱效率技术, 该技术在相同的物理信道上对两个方向信号的进行传输, 在通信双工节点的接收机处通过对取消自身发射的信号干扰,在发射信号时候,同时接收另一节点的相同频信号。

4.4设备间直接通信技术

以往的移动通信系统连网方式,以基站为中心点, 实现对市区覆盖,基站及中继站是不能随便移动的,网络结构是有限制的,在未来的5G网络里,用户规模大,数据流量大,以传统的基站模式为中心的组网方式,是没办法满足业务需求。D2D直接通信技术在没有基站的情况下也能运转,实现通信设备的直接通信,开拓了接入方式和网络连接。

4.5密集网络技术

5G是一个智能化、宽带化、多元化、综合化的网络,数据流量是4G的1000倍。想要实现目标有两种技术:一是在宏基站处布置大规模天线来取得室外空间增益,二是布置密集网络来满足室外和室内数据需求。在未来里, 向高频段宽带,将采用更加密集的方案,部署高达200个以上扇区。

4.6新型网络架构技术

为了满足在未来里,使用高容量、大规模的用户需求,未来的5G网络架构将具有低时延、低成本、易维护、扁平化特点。目前产业界主要集中在云架构和C-RAN的研究上。

4.7智能化技术

5G的中心网络,是由大型的服务器来组成的云计算平台,通过交换机网络及数据交换功能的路由器与基站相连接,宏基站具有大数据存储功能和云计算功能,时效性特强或特别大的数据,提交到云计算中心进行网络处理,终端或基站的数量、形态多,不一样的业务选取不一样的频段 ,连接方式和天线多样化。所以,需要具有自动模式切换、智能配置、智能识别的功能,实现智能组网,在未来里,智能化技术是实现5G网络的是关键技术。

5研究情况及趋势

从目前来看,全球对5G技术的研究,都处在早期阶段,将来还需要进行标准化、外场试验、技术研究等阶段,最后才能实现商用部署,但是,尽管对5G技术和概念仍然在进行深究,对5G标准的大方向,现在产业界和学术界在基本上达成了共识。

6结束语

5G时代,超快网速嗨起来 篇8

什么是5G?

可能你会问,什么是5G?不就是比4G多1G吗?这可不是1G的问题,而是一代新通讯技术的诞生。

G在英语中是一代的意思。无线技术的手机技术始于1G,也就是我们的大哥大时代。在上世纪90年代初,它扩展到2G,通信公司开始让人们能够用两个蜂窝设备发送短信,诺基亚就是在这个时候席卷全球的。

最终,世界转移到3G,这让人们可以拨打电话,发送短信,浏览互联网。到了4G时代,手机通讯技术不仅具备3G的所有功能,还利用第三代无线上网功能拓展出了许多新的功能,网速提高,使得人们可以浏览网页,发送短信和拨打电话,他们甚至可以随时下载和上传大型视频文件。

然后,企业加入LTE(长期演进项目)中,这是一种由3GPP组织制定的全球通用标准,用4G连接。比起像WiMax(全球微波互联接入)的竞争技术,4G的LTE成为最快和最稳定的种类。WiMax和LTE之间的区别类似于蓝光光碟和DVD之间的区别:两种技术都取得了类似的结果,但重要的是要创造一个标准让大家都使用。LTE就是这样做的,它让4G技术网速更快。

5G将建立在4G的LTE基础上,一如既往允许人们发送短信,拨打电话,浏览网页,但网络传输速度更快。目前,4G的LTE传输速度最快大约每秒一千兆字节,这意味着它在完美的条件下,需要一个小时左右才能下载一个简短的高清电影。但在实际运行中,人们很少体验到4G的最大下载速度,因为信号可以被很多事情打扰:建筑,微波炉,无线电线号,等等。而5G的网络传输速度将比4G快多少呢?

快100倍的5G

5G将采取双向传递无线电波。当你打电话给一个人时,你的电话将你的声音转换成电子信号,传输电子信号到最近的使用无线电波接收技术的信号塔。小区发射塔通过各地的信号塔网络反射信号,并最终到达你的朋友电话。当你通过发送其他形式的数据(如照片和视频)时,同样的事情也会发生。

由于无线电波震动频率更快, 5G将利用更先进的技术,配置更高的电台频率和更大的宽带。例如,4G所占据的频带高达20MHz。在5G的情况下,为了提高网速,它所处频带会高达6GHz。由于频率高了穿透性很差,基站会更密集,所以多个输入和输出的阵列天线将可能被用来增强信号到提供5G服务的地方。就拿MIMO来说,5G将该技术升级成了Massive MIMO,当中的天线配置从16x16猛增至256x256,这将会带来无线网络速度和覆盖的飞跃。

高频率、大容量和密集的信号接收点,会使得5G网络的下载速度飞起来,高达每秒10千兆比特,比4G速度快100倍。这意味着一个完整的高清电影可以在几秒钟内下载。这也将减少延迟,让人们实现秒刷网页。

美好的5G时代

正是由于超强的网速,5G来临时,整个世界会经历翻天覆地的变化。它会有足够的带宽,支持千万个入网家庭和工作场合的设备。

比如,快速网络和大容量支撑,将实现真正的“网络世界”。不仅是你的手机和电脑能联网,你的家电、门锁、监控摄像机、汽车、可穿戴设备、甚至狗项圈都能够连接上网络。狗项圈联网后,狗狗走失,找到它轻而易举;联网的冰箱,会提醒你今天缺奶酪了;建筑物、桥梁和道路联网后,可以时时监测建筑物质量,提前预防倒塌风险;企业和政府也能时时监控交通拥堵、污染等级以及停车需求,从而将有关信息时时传送至你的智能手机;病人生命体征数据可以被记录和监控,让医生更好地了解生活习惯与健康状况的因果关系。

由于只有1毫秒的延迟时间,5G环境下,虚拟现实、增强现实,无人驾驶汽车、远程医疗这些需要时间精准、网速超快的技术也将成为可能。

可能你会担心,如果有了5G,你的4G和3G手机是不是没法用了。其实,大可不用担心。

全球主要的电信公司已经开始合作,共创5G的全球标准。虽然这些标准大多数还没成形,但5G还会有一个更大的兼容功能,兼容4G、3G和wifi等多种形式,所以输入wifi密码、从数据连接切换到wifi都会轻松过度。

不仅如此,此前,3G时代的通信标准,有欧盟主导的GSM/WCDMA、美国主导的CDMA及其后续演进、中国主导的TD—SCDMA;在4G时代,有中国主导的TD—LTE、欧洲主导的FDD—LTE两种制式,因为手机标准不同,出个国还得换手机。但5G时代将实现一个标准模式,一个手机包打全球。

5G让生活更美好作文800字 篇9

5G,一个让人们既熟悉又陌生的词,熟悉是因为朋友圈微博里到处刷,陌生是因为大部分人对5G只是一知半解,它还没有完全走入我们的生活。先睹为快,带着大家来了解一下我眼中的5G。有人说,5G就是比4G多一个G;也有人说,它是5g的大写;也有人说,它是储存量的标记;还有人说......“no,no,no”如果你这么觉得那就大错特错了。5G,是第五代移动通信技术,它的数据传输速率最高可达10Gbit/s,这可不是比4G多一点点,而是比它快10倍!甚至远远不至这个数,假如我要下一部1G多的电影,4G网络下,大概要五六分钟;5G的话,几秒钟就下完了。

但它的功能可不止这一点点。就拿学习来说,我到北京去旅游,书和本子忘在了南京的家中,通过5G技术远程操控,可以指挥机器人打开书本,按照我的写作动作在作业本上来完成,想一想就觉得激动。如果妈妈的人在广东,而需要完成的工作在北京,那也可以通过这种技术,来个“神操作”,当然,这需要慢慢来,愿景变远景,远景变近景,近景成现实,天地之间,尺寸之中。再看看一些日常娱乐,就像游戏,逛街,看书。在未来的游戏中,你不用在屏幕前打着键盘,握着鼠标,而是身临其境般地成为了游戏里的主角。现在逛街基本都在用手机淘宝来购物,未来你可以使用AR5G技术,走在虚拟的街道上并使用AR手套触摸商品,真实地去感受它。如果你正在读书,正为自己找不到书或没有这本书而烦恼时,没关系,使用VR投影技术,搜索引擎会进入浩如烟海的搜索库,找到你指定的书本,而你只要躺在床上使用语音或手势来指示翻页。

正因为有了速度的提升,瞬时反应,未来的5G科技会给你带来更多的惊喜,像无人驾驶,外科手术,这种对速度和精度有着极高要求的技术,在5G那里,套用一句话来说“天空飘来五个字,那都不是事”,换句话来讲,5G大科技,世界真神奇。

5g产业分析 篇10

回顾移动通信的发展历程,每一代移动通信系统都可以通过标志性能力指标和核心关键技术来定义。

1978年,美国首先在芝加哥 开始了关于全球第一个蜂窝移动通信系统AMPS:Advanced Mobile Phone Service 高级移动电话服务系统,开启了1G时代,该时段的系统采用频分多址,只能提供模拟语音业务,数据率仅为2.8kbps~56kbps;2G时代中全球移动通信系统(Global System for Mobile communications)的空中接口采用时分多址技术。GSM 较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的,可提供数字语音和低速数据业务,这时候都可发短消息了,但仍然是窄带的;2000年开始部署了3G,3G以码分多址为技术特征,同时采用多输入输出技术增加系统的吞吐率,此时的用户峰值速率提升到2Mbps至数十Mbps,可以支持多媒体宽带数据业务。为了提供移动业务,到2010年,正式部署了第四代移动通信,4G的空中技术是在3.9G中演进的,将OFDM与FDMA结合,以正交频分多址技术为核心,用户峰值速率提升到100Mbps至1Gbps,能够支持各种移动宽带数据业务。前几代都是基于演进的,并且向后兼容后一代,4G相比5G就如同龟兔赛跑,面向2020年及未来5G,将很大程度上提高传输速率。

2015年工信部发表第五代移动通信的发展时间表,预计将在2018年将完成技术规范,2020年正式商用。工信部电信研究院发表的5G无线技术架构白皮书也预示着我国在5G的研发进入标准制定阶段。中国5G官方推进组负责人曹淑敏讲到,我们已经从最初的概念、需求、场景逐渐走向了用合适的技术去满足这些需求。第四页

1G~4G阶段里的重要专利技术几乎被美国的高通、爱立信垄断,中国一直处于落后状态!比如在3G时代,中国虽然自主研发了TD-SCDMA,但是技术上依然无法与其相提并论。即便到了4G时代,中国TD-LTE有了一定的突破,但是其核心长码编码Turbo码和短码咬尾卷积码,都不是中国原创的技术。这就导致美国高通动不动就控告你侵权,索取额外专利费。

4G和5G相比,简直就如同龟兔赛跑!第五页

随着4G进入规模商用阶段,第五代移动通信成为全球研究热点。面向2020年及未来,移动互联网和物联网将成为移动通信发展的主要驱动力。以用户为中心,提出了未来5G的总体愿景,总共包含三层,第一层将满足用户的居住生活,比如说人们的穿戴式设备中的眼镜、手表,手环等,用户移动终端多样化的互联网业务。第二层将为用户提供极佳的交互式体验,带来身临其境的信息,比如说日常生活中的智能家具,VR增强现实的体验、观看超高清体育赛事,在外也能连接办公室电脑,打印机的在线云端。相比4G,5G除了提供移动互联网之外,更加渗透到物联网及各种行业领域中,与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合,有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求,实现真正的“万物互联”。第六页

5G将满足信息随心致,万物触手及的总体愿景,要解决多样化应用场景下差异化性能指标带来的挑战,不同应用场景面临的性能挑战有所不同,性能指标和效率需求共同定义了5G的关键能力,犹如一株绽放的鲜花。红花与绿叶相辅相成,其中花瓣代表了5G的六大性能指标,体现了5G满足未来多样化业务与场景需求的能力,而花瓣顶点代表了相应指标的最大值;绿叶则代表了三个效率指标。其中有8个被ITU接受。

5G关键能力比前几代移动通信更加丰富,用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率和移动性等都将成为5G的关键性能指标。

1用户体验速率:在真实网络环境下用户可获得的最低传输速率。在信道条件好的情况下,要求用户能达到1Gbps的下行速度,8K(3D)视频经过百倍压缩后传输速率大约为1Gbps,这样我下载一部高清电影只需要1秒;相反而在小区边缘覆盖与信号复杂的区域,信道条件变差,但也要求达到100Mbps的下行速率。相比4G百兆的下载速率明显提升。与以往只强调峰值速率的情况不同,业界普遍认为用户体验速率是5G最重要的性能指标,它真正体现了用户可获得的真实数据速率,也是与用户感受最密切的性能指标。

2连接数密度:现在若是在大型集会、开展体育赛事、开演唱会、密集的商业中心,通常采用临时基站,到了5G每平方公里能同时连接百万个用户,这样就不需要安装临时的基站。3端到端时延:未来5G将实现智能交通,无人驾驶,那么对端到端时延需要小于1毫秒,有利于物联网的可靠传输

4移动性:高铁信号不稳定、总是断线,飞机上还不能进行无线连接,未来5G就可以解决高速移动情况下的连接,速度能达到500+KM/H。

5峰值速率:单用户可获得的最高传输速率。一份全扫描的CT图像,只需要数秒便能传输,理论上5G峰值能达到10Gbps 6流量密度:5G的流量密度能达到数十Tbps/平方公里,大大优化了频谱的利用。从未来最具挑战性的流量需求出发,结合5G可用的频谱资源和可能的部署方式,经测算可得出5G系统的频谱效率大约需要提高5~15倍。从我国移动数据流量的增长趋势出发,综合考虑国家节能减排规划和运营商预期投资额增长情况,预计5G系统的能源效率和成本效率也需要有百倍以上的提升。

频谱效率、能耗和成本是移动通信网络可持续发展的三个关键因素。为了实现可持续发展,5G系统相比4G在频谱效率、能源效率和成本效率方面需要得到显著提升。频谱效率需提升5~15倍,能源效率和成本效率均要求有百倍以上提升。

5G是面向2020年及未来的移动互联网和物联网业务需求,5G重点支持连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个主要技术场景,将采用大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构等核心技术,通过新空口和4G演进两条技术路线,实现Gbps用户体验速率,并保证在多种场景下的一致性服务。

第七页

5G典型场景涉及未来人们居住、工作、休闲和交通等各种区域,特别是密集住宅区、办公室、体育场、露天集会、地铁、快速路、高铁和广域覆盖等,从移动互联网和物联网主要应用场景、业务需求及挑战可归纳为连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四种典型的场景。其中快速路和城区属于广域覆盖场景,它是移动通信最基本的覆盖方式,以保证用户的移动性和业务连续性为目标,为用户提供无缝的高速业务体验。该场景的主要挑战在于随时随地(包括小区边缘、高速移动等恶劣环境)为用户提供100Mbps以上的用户体验速率。室内办公环境、住宅的小区属于局部的热点区域,为用户提供极高的数据传输速率,满足网络极高的流量密度需求。1Gbps用户体验速率,数十Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度需求是该场景面临的主要挑战。第八页

低功耗大连接和低时延高可靠场景主要面向物联网业务,是5G新拓展的场景,重点解决传统移动通信无法很好支持物联网及垂直行业应用。主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火和车辆网、工业控制等应用需求。

1.低功耗大连接场景主要面向智慧城市、环境检测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。这类终端分布范围广,数量众多,不仅要求网络具有超千亿连接的支持能力,满足100万/km2连接密度指标要求,而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。

2.低延时高可靠场景主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求,这类应用对时延和可靠性具有极高的指标,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。

第九页

在5G之前,无线通信技术的主要发展方式是演进,也就是基于前一代,向后兼容前一代。但是未来的5G移动通信不同,为了提供远远超过4G的传输速率,需要新的革命性技术。5G中四个典型技术场景具有不同的挑战性指标需求,在考虑不同技术共存可能性的前提下,需要合理选择关键技术的组合来满足这些需求。下面我们将5G中的一种关键技术毫米波通信。

1.在广域覆盖场景,受限于站址和频谱资源,喂了满足100Mbps用户体验速率需求,除了需要尽可能多的低频谱资源外,还需要大幅度提升系统频谱效率。大规模天线阵列是其中最主要的关键技术之一,新型多只技术可与 大规模天线阵列相结合,进一步提升系统频谱效率和多用户接入能力。

2.在热点高容量场景,极高的用户体验速率和极高的流量密度是该场景面临的主要挑战,超密集组网能够有效地复用频率资源,极大提升单位面积内的频率复用效率。全频接入能够充分利用低频和高频的频率资源,实现更高的传输效率,大规模天线、新型多址等技术与前两种技术相结合,可实现频谱效率的进一步提升。第十页

无线信号通过电磁波传播,1G~4G采用了300MHz~3GHz的低频段,而5G将频谱分为低频段和高频段。6GHz以下的低频段主要是以现在的4G LTE为基础演进;而6GHz以上是高频段,也就是微波毫米波,它是全新的、革命性的,特别是应用极少的毫米波。30GHz~300GHz频段是业界公认的毫米波频段,对应的波段是1~10mm.2015年FCC提议将28GHz用于小蜂窝通信,64~71GHz频段的7GHz带宽用于短距离的室内热点场景。

第11页

毫米波频段的优点是可以实现超宽带,可以很轻松地实现超高的传输速率;但是挑战也很大,第一个是传播损耗:1:传输损耗与频率的平方成正比,高频段损耗大。针叶、降雨损耗也随频率增加而增加。2:与低频段通信最大的差别在于毫米波的波长短,使其传播距离近,容易受到墙面、物体和人等障碍物的阻挡,针对这些传播损耗,最好的解决方案是采用高增益方向性天线或天线阵来补偿。第二个是延时扩展:毫米波频段的延时扩展依赖于散射环境,同时在非视距情况下的时延扩展也随波束变化而变化。第三个信道特征是小尺度衰落,在短时间内的快速变化用Nakagami随机变量来描述。而低频段常常使用对数正态分布来描述;

第12页

相比微波通信,毫米波中的大气吸收与频率有关。白色部分的28GHz和38GHz频段的大气衰减非常低,大约在0.1dB/km;蓝色部分的57-64GHz频段中具有7GHz有效大带宽,氧气分子吸收引起了非常高的衰减,因此该频段主要是用于超短距离室内通信。绿色部分的频段具有几GHz带宽,大气衰减也比较低,这部分损失可以采用波控和波束耦合的方向性天线阵来解决。第13页

与微波通信一样,毫米波频段也需要设计物理层结构,主要包含信道编码、调制和大规模MIMO。就信道编码部分,3G、4G中使用turbo码,未来5G编码研究中,我国主推的是Polar码,欧洲主推Turbo2.0。就在今年的10月19日,3GPP将美国主推的LDPC确定为5G标准的长码编码方案。虽然Turbo2.0在理论和工程上都相对LDPC有优势,但也因为非技术原因让位于LDPC码。

美国时间11月17日,国际无线标准化机构3GPP的RAN1(无线物理层)87次会议在美国拉斯维加斯召开,就5G短码方案进行讨论。三位主角依然是中国华为主推的PolarCode(极化码)方案,美国高通主推LDPC方案,法国主推Turbo2.0方案。最终,华为的Polar方案从两大竞争对手中胜出!

毫米波的调制方式采用了传统的和新型的映射方式,并逐渐采用了多进制调制,一个符号可以传输更多的比特数。比如传统单载波BPSKQPSK、16QAM,传统多载波512OFDMA,新型的128QAM和1024OFDM。

为了充分利用毫米波通信的优势,将它与Massive MIMO结合,通过大大增加天线振元增加传输距离和空间复用率。第14页

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