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一、什么是5G 5G是第五代的蜂窩移動通信(英文：5th generation mobile networks或5thgeneration wireless systems)，5G性能的目標是高數(shù)據(jù)速率，減少延遲，節(jié)省能源，降低成本，提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。 國際標準化組織3GPP定義了5G的三大場景。其中，eMBB指3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業(yè)務(wù)，mMTC指大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，URLLC指如無人駕駛、工業(yè)自動化等需要低時延、高可靠連接的業(yè)務(wù)。 通過3GPP的三大場景定義可以看出，5G不僅應(yīng)具備高速度，還應(yīng)滿足低時延這樣更高的要求，盡管高速度依然是它的一個組成部分。從1G到4G，移動通信的核心是人與人之間的通信，個人的通信是移動通信的核心業(yè)務(wù)。但是5G的通信不僅僅是人的通信，而是物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化、無人駕駛等業(yè)務(wù)被引入，通信從人與人之間通信，開始轉(zhuǎn)向人與物的通信，直至機器與機器之間的通信。 二、5G的基本特點 (1)高速度 網(wǎng)絡(luò)速度提升，用戶體驗與感受才會有較大提高，網(wǎng)絡(luò)才能面對VR/超高清業(yè)務(wù)時不受限制，對網(wǎng)絡(luò)速度要求很高的業(yè)務(wù)才能被廣泛推廣和使用，意味著用戶可以每秒鐘下載一部高清電影，也可能支持VR視頻。 (2)泛在網(wǎng) 隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需要無所不包，廣泛存在。只有這樣才能支持更加豐富的業(yè)務(wù)，才能在復(fù)雜的場景上使用。泛在網(wǎng)在廣泛覆蓋和縱深覆蓋兩個層面提供影響力。 廣泛是指我們社會生活的各個地方，需要廣覆蓋，如果覆蓋5G，可以大量部署傳感器，進行環(huán)境、空氣質(zhì)量甚至地貌變化、地震的監(jiān)測，將非常有價值。 縱深是指雖然已經(jīng)有網(wǎng)絡(luò)部署，但是需要進入更高品質(zhì)的深度覆蓋。5G的到來，可把以前網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)不好的衛(wèi)生間、地下停車庫等都用很好的5G網(wǎng)絡(luò)廣泛覆蓋。 一定程度上，泛在網(wǎng)比高速度還重要，只是建一個少數(shù)地方覆蓋、速度很高的網(wǎng)絡(luò)，并不能保證5G的服務(wù)與體驗，而泛在網(wǎng)才是5G體驗的一個根本保證。 (3)低功耗 5G要支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，就必須要有功耗的要求。這些年，可穿戴產(chǎn)品有一定發(fā)展，但是遇到很多瓶頸，最大的瓶頸是體驗較差。現(xiàn)今，所有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都需要通信與能源，雖然通信可以通過多種手段實現(xiàn)，但是能源的供應(yīng)只能靠電池。通信過程若消耗大量的能量，就很難讓物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品被用戶廣泛接受。如果能把功耗降下來，將能大大改善用戶體驗，促進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的快速普及。 (4)低時延 5G的一個新場景是無人駕駛、工業(yè)自動化的高可靠連接。人與人之間進行信息交流，140毫秒的時延是可以接受的，但是如果這個時延用于無人駕駛、工業(yè)自動化就很難滿足要求。5G對于時延的最低要求是1毫秒，甚至更低。 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(yīng)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(yīng)，100毫秒左右的時間，車就會沖出幾十米，這就需要在最短的時延中，把信息送到車上，進行制動與車控反應(yīng)。 無人駕駛飛機更是如此。如數(shù)百架無人駕駛編隊飛行，極小的偏差就會導(dǎo)致碰撞和事故，這就需要在極小的時延中，把信息傳遞給飛行中的無人駕駛飛機。工業(yè)自動化過程中，一個機械臂的操作，如果要做到極精細化，保證工作的高品質(zhì)與精準性，也是需要極小的時延，最及時地做出反應(yīng)。這些特征，在傳統(tǒng)的人與人通信，甚至人與機器通信時，要求都不那么高，因為人的反應(yīng)是較慢的，也不需要機器那么高的效率與精細化。而無論是無人駕駛飛機、無人駕駛汽車還是工業(yè)自動化，都是高速度運行，還需要在高速中保證及時信息傳遞和及時反應(yīng)，這就對時延提出了極高要求。 (5)萬物互聯(lián) 傳統(tǒng)通信中，終端是非常有限的，固定電話時代，電話是以人群為定義的。而手機時代，終端數(shù)量有了巨大爆發(fā)，手機是按個人應(yīng)用來定義的。到了5G時代，終端不是按人來定義，因為每人可能擁有數(shù)個，每個家庭可能擁有數(shù)個終端。 (6)重構(gòu)安全 傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)要解決的是信息速度、無障礙的傳輸，自由、開放、共享是互聯(lián)網(wǎng)的基本精神，但是在5G基礎(chǔ)上建立的是智能互聯(lián)網(wǎng)。智能互聯(lián)網(wǎng)不僅是要實現(xiàn)信息傳輸，還要建立起一個社會和生活的新機制與新體系。智能互聯(lián)網(wǎng)的基本精神是安全、管理、高效、方便。在5G的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，在底層就應(yīng)該解決安全問題，從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初，就應(yīng)該加入安全機制，信息應(yīng)該加密，網(wǎng)絡(luò)并不應(yīng)該是開放的，對于特殊的服務(wù)需要建立起專門的安全機制。 三、5G三大應(yīng)用場景 一是增強移動寬帶，其峰值速率將是4G網(wǎng)絡(luò)的10倍以上; 二是海量機器通信，將實現(xiàn)從消費到生產(chǎn)的全環(huán)節(jié)、從人到物的全場景覆蓋，即“萬物互聯(lián)”; 三是超高可靠低時延通信，通信響應(yīng)速度將降至毫秒級，如自動駕駛汽車探測到障礙后的響應(yīng)速度將比人的反應(yīng)更快，將助推自動駕駛汽車從實驗室開到路上。 雖然5G在技術(shù)和應(yīng)用方面還不夠成熟，工信部已向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通三大運營商發(fā)放了5G系統(tǒng)中低頻段試驗頻率使用許可。2019年，5G進入試商用階段，5G已強勢降臨。 |
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