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5G知识普及和对未来的展望
发布时间:2019-12-02
 

5G即将来临,本文将从5G的定义、关键技术、技术特性、应用领域、市场红利、手机普及、未来展望等方面与大家分享5G的常见知识。

5G知识普及和对未来的展望

一、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。

1G主要解决语音通信的问题;2G可支持窄带的分组数据通信,最高理论速率为236kbps;3G在2G的基础上,发展了诸如图像、音乐、视频流的高带宽多媒体通信;4G是专为移动互联网而设计的通信技术,从网速、容量、稳定性上都有极大的提升;5G峰值理论比4G网络的传输速度快100倍,整部超高画质电影可在1秒之内下载完成。就好比2G可以看亮剑.txt,3G看亮剑.jpg,4G看亮剑.avi,5G就可以成熟地使用VR看李云龙本人了!

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哎哟,不错哦

二、关键技术

1.高频段

首先我们来看一张图:

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从上图可以看出,2、3、4G使用的频率是越来越高的,而5G使用的频率则更高,如下图:

5G知识普及和对未来的展望

其中,FR1是6GHz以下频段,与3、4G相差不大,FR2是则是毫米波频段,也可能是最先商用的频段。根据物理公式c=γλ,即光速=波长×频率,光速是恒定的,那么,5G使用的电磁波频率越高,其波长也就越短。

2. MIMO技术

MIMO技术——多天线技术就是指多根天线发送,多根天线接收。5G时代,将更广泛的运用这项技术。因为5G使用的电磁波波长短,而天线长度与波长成正比,则5G需要的天线就越短小,那么不管是发送信号的基站,还是接收信号的手机,都将能装置更多的天线。

而最新的3D多天线技术,支持多用户波束智能赋型,在相同的空间中提供更多的通信链路,减少用户间干扰,结合高频段毫米波技术,极大地提高基站的服务容量。

3.D2D

D2D——Device to Device(设备到设备)。在目前的移动通信网络中,即使是两个人面对面拨打对方的手机(或手机对传文件),信号都是通过基站进行中转的,而D2D技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信,也就是说,在5G时代,同一基站下,两个用户间互相通信,将不再通过基站中转,而是直接手机到手机!

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D2D链路和传统蜂窝链路

4.密集网络

5G的短电磁波特性使其需要比4G更加多的站址资源,为了满足未来高容量场景的需求,现有的站址资源远远不够, 5G需要新增大量的站址,以实现超密集部署,当然这些站点不是传统的大基站站址,更多的是低功率、小体积微站或天线点。

三、技术特性

1.高速度。5G的峰值速率将达到10Gbs,比3G快700倍,比4G快100倍。举例来说,从网上下载1GB的高清视频,使用3G要用十几分钟;使用4G,可能需要2到3分钟;但如果用5G,只需要短短1秒!

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2.低功耗。5G的技术将使其具有更加低功耗的特性。

3.大容量。高频段谱的运用以及密集网络的部署等技术将使5G拥有更加大的容量,能接入海量的设备。

4.低时延。世界电信联盟的愿景是5G的时延做到1毫秒,甚至低于1毫秒。

四、应用领域

3G的出现使人们知道手机还可以接入互联网,4G的成熟使用促使了抖音、快手等软件的出现与发展那么,5G将会运用在哪些领域呢?依据5G的特点以及国际标准规划,将5G分为三大应用场景:eMMB(即enhanced Mobile BroadBand,增强型移动带宽)、mMTC(即Massive Machine Type Communication,海量机器类通信)和uRLLC(即Ultra-Reliable Low Latency Connection,超可靠低时延通信),请看下图:

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eMMB——增强型移动带宽,曾经特别火爆的VR,为什么一直进展不顺,因为VR需要至少157M的速度,而现在4G速度都达不到,使用VR的体验很差,而5G的超大的网络吞吐量以及更快的速率将极大推动VR/AR、社交网络和无线家庭娱乐等产业的发展。

mMTC——海量机器类通信,海量的物联网设备数据传输将促进智慧农业(智能放牧、种植、精细农业等)、智慧城市(各种基础设施)、智能制造(机器人控制、零部件监测)、智能家居等领域的发展。

uRLLC——超可靠低时延通信,超可靠的低时延特性将促进车联网(自动驾驶)、远程医疗诊断、智慧医疗、无人机(巡检和安防)以及智慧能源(馈线自动化系统)等领域的发展。特别是自动驾驶领域,普通人踩刹车的反应速度大约是0.4秒,而无人车在5G场景下的反应速度有望不到1毫秒。

还有,对于军事国防系统,5G的毫米波通信资源将可能使军队拥有专用频率,这将有效解决当前存在的军民系统互相干扰的问题。

五、市场红利

据中国信息通信研究院发布的《5G经济社会影响白皮书》预测,2020年5G将带动约4840亿元的直接经济产出,2025年、2030年5G带动直接经济产出将升至3.3万亿和6.3万亿。其中,物联网市场将从2016年的9300亿增长到2020年的18300亿,车联网市场将从2015年的330亿增长到2020年的2200亿。至2030年,5G带动的就业机会将增加800万个。如此庞大的蛋糕谁能不眼红?

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六、5G手机

对于普通用户来说,我们对于5G手机的发展是非常关心的。据报道,今年第一季度,全球将上市第一批5G手机,当然这些手机都是各大手机厂商的旗舰机,价格肯定不菲。而且首批5g手机大多使用骁龙855芯片,根据中国移动的预测,在2019年5G预商用阶段,测试、预商用5G终端可能会超过30款以上,其中支持5G网络手机的售价预计会在8000人民币以上,但是到了2020年5G手机商用规模扩大普及后,5G手机的售价门槛可能会降到1000元水平。

七、未来展望

2018年中国三大运营商已经开始在全国18个城市部署5G网络,更大范围的部署将即刻开展,预计2019年下半年将会预商用阶段,2020年将会全国普及,有报道指出,5G将在今后的5-10年里得到全面、成熟的发展。

届时,万物连接,借高晓松的话说:5G来了以后大家会从手机里解放出来,因为处处都是智能硬件,比如汽车、沙发等处处都是终端,信息将从目前的被动获取变成主动获取。人与人、人与物、物与物,万物连接,这将是人类发展史上堪比从打印机到电脑的技术变革,大家有没有非常期望!

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