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什么是5G?5G时代是否已经到来!

2019年11月28日 11:05供稿中心:北大青鸟市场部

摘要: 什么是5G?5G时代是否已经到来!

在当今风云变幻的时代,促进数字化进程的关键技术包括软件定义设备、大数据、云计算、区块链、网络安全、时延敏感网络、虚拟现实和增强现实等。而连接一切技术的是通讯网络。

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而每一代无线通信技术,都致力于为移动设备获得更快的网络速度和更强的网络功能。还记得大哥大吗?没错,那就是1G时代,2G实现了短信的传输,3G就是智能手机的时代了,它让在线上网成为可能,4G大幅度提升了网络速度,相比较3G快了近8倍,也就是我们现在所使用的移动互联技术,但是随着用户数量和网络设备的急剧增加,越来越多的联网用户同时使用大量的数据网络,为了解决这一问题,5G应运而生。

但到底什么是5G呢?5G就是第五代移动通信技术,根据国际电信联盟(ITU)的MT-2020愿景,5G将包含增强型移动宽带(eMBB),大规模机器类通信(mMTC),以及超可靠和低延时通信(URLCC)三类用例,举例来说,5G将支持每秒千兆比特数据速率,3D视频超高清显示屏,云端工作和娱乐,增强现实(AR),工业自动化,关键业务型应用,自动驾驶汽车,智能家居,智慧城市,实时语音等应用场景。

那么5G网络到底有什么优势呢?最直观特点的就是速度,正所谓天下武功唯快不破,5G网络的运行峰值将达到10G/S,5G网络有望让我们用上真正的无限流量,目前4G基站的吞吐量和用户接入量有限,如果广泛推广无限流量,现有的4G基站根本无法承受,5%的用户就会占用全部的资源,这也是流量价格居高不下的原因之一,而5G使用毫米波增加带宽,每平方公里的用户接入量是4G的100倍,可以支撑更多的无限流量用户,也正因为这种特性,5G有可能成为WiFi终结者。

虽然对于5G的研究还在进行中,但我们已经可以看到5项实现5G的底层技术。毫米波,微基站,大规模MIMO,波束赋形,D2D。目前大部分的手机或者移动设备都在3kHz到6GHz频段中工作,但是随着越来越多的设备加入到这个频段中,并且设备们也在消耗着更多的数据量,这一频段已经变的拥挤不堪,不仅让我们的网速更慢,而且还常有掉线的情况。因此5G要使用高频频段,但是电磁波的一个显著特点就是频率越高,波长越短,就越趋近于直线传播,传播过程中的衰减也越大,例如激光笔波长635nm左右,射出的光是直的吧,挡住了就过不去了。如果5G用高频段,那么它最大的问题,就是覆盖能力会大幅减弱。覆盖同一个区域,需要的基站数量将远远超过4G。此时微基站就要出场解决问题了,微基站不用过多解释,微基站的特点就是基站越小巧,数量越多,覆盖就越好,速度就越快,而我国目前大大小小的基站总数已经超过600W个,但是考虑到我国的国土面积和人口数量,这些基站的数量还不能满足5G微基站的需求,而要建立更多的基站,那成本也是高的吓人,此时就要继续在技术上下功夫,大规模MIMO和波束赋形分别解决了一个基站多天线覆盖以及将互相干扰的波进行管理控制,让信号可以实现定向传输。5G时代,同一基站下的两个用户,如果互相进行通信,它们的数据将不再通过基站转发,而是直接手机到手机,这种终端到终端的技术就是D2D,这样,就节约了大量的空中资源,也减轻了基站的压力。

过去,前四代的核心技术都被美欧等国家的企业垄断,他们在扮演规则制定者的同时也利用其大量敛财,现在以华为、中兴为代表的中国企业,已在5G技术上反超西方企业,目前移动、联通、电信、广电四大运营商已获取5G商用牌照,并已经开始建立部署测试5G基站,目标是在2020年实现商业化。如果中国的5G能够覆盖全球,全球手机厂商再也不用像之前那样生产CDMA\GSM等不同网络制式的手机了,一种制式手机就可以包打天下,真的到了那个阶段,无论是苹果还是三星,都要以中国的技术标准来生产手机。

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