要談5G網(wǎng)絡(luò)會(huì)怎樣的改變世界,談通信技術(shù)本身,談及伴隨著這種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的應(yīng)用。5G網(wǎng)絡(luò)主要有三大特點(diǎn),極高的速率 enhanced mobile broadband (eMBB),極大的容量 Massive Machine Type Communication(mMTC),極低的時(shí)延Ultra Reliable Low Latency Communications(URLLC),我就從這三個(gè)方面入手聊聊他將會(huì)給這個(gè)世界帶來什么潛在的應(yīng)用。
高速率
5G可以說是站在巨人的肩膀上,依托4G良好的技術(shù)架構(gòu),5G可以比較方便的在其基礎(chǔ)之上構(gòu)建新的技術(shù)。未來的5G愿景強(qiáng)烈的一個(gè)方面就是用戶體驗(yàn)到的網(wǎng)絡(luò)速率。4G現(xiàn)在已經(jīng)很快了,但是還不夠,5G要做到的目標(biāo)是大10Gbps(defined by METIS)。
10Gbps是如何做到的呢?現(xiàn)在的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工作在相對(duì)較低的頻段,低頻段的好處的是傳播性能優(yōu)越,可以使運(yùn)營商用較少的成本(少量基站)達(dá)到很好的覆蓋。但是有一點(diǎn)不足就是低頻段的連續(xù)頻率資源非常寶貴,在國外各大運(yùn)營商會(huì)通過競標(biāo)的方式購買頻段的使用權(quán),而在我們國家是政府分配。在4G LTE中單個(gè)載波大的頻率范圍是20MHz,通過載波聚合技術(shù)可以將多個(gè)非連續(xù)的載波合起來使用達(dá)到更高的速率,但是這樣還依然不夠。5G的一個(gè)特點(diǎn)就是高頻,受限于高頻的傳播性能,所以很多的高頻段頻率資源沒有被使用,這正是5G可以好好利用的資源。但是如何解決高頻通信的傳播問題呢?這就輪到大規(guī)模天線(massive MIMO)登場的時(shí)候了,高頻資源的頻率很高,波長就很短(毫米波),那么在天線設(shè)計(jì)的時(shí)候可以做到天線陣子和他們之間的距離很小,就可以在很小的范圍內(nèi)集成天線陣列。天線陣子數(shù)量的增加可以帶來額外的增益,結(jié)合波束賦形,波束追蹤技術(shù)以彌補(bǔ)高頻通信在傳播上的受限。
如此高的速率可以支持什么應(yīng)用呢?
高速上傳下載
3D視頻,4K甚8K視頻流的實(shí)時(shí)播放
結(jié)合云技術(shù),工作,生活和娛樂全都交給云
AR,VR與游戲生活相結(jié)合
Media everywhere 改變媒體傳播的方式
大容量
物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)話題近幾年來一直占據(jù)著熱門,但是受限于終端的功耗以及無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,廣域物聯(lián)網(wǎng)仍處于萌芽的狀態(tài),伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),可以預(yù)見未來它必將大熱。
5G將會(huì)通過什么技術(shù)手段來支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展呢?首先看看它將如何解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心問題:功耗問題是困擾著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的大障礙,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)太多,而且由于很多條件的限制,終端沒有辦法充電,只有通過初次裝入電池,寄希望于終端自身能夠節(jié)省電能,使用越久越好。為了解決這個(gè)問題3GPP專門推出了針對(duì)廣域物聯(lián)網(wǎng)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過限定終端的速率(物聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)通信的實(shí)時(shí)性一般不高),降低使用帶寬,降低終端發(fā)射功率,降低天線復(fù)雜度(SISO),優(yōu)化物理層技術(shù)(HARQ,降低盲編碼嘗試),半雙工使終端的耗電量降低。而5G還會(huì)在這個(gè)基礎(chǔ)上走得更遠(yuǎn),通過降低信令開銷使終端更加省電,使用非正交多址技術(shù)以支持更多的終端接入。
大容量應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)
智慧城市
智慧家居
智慧電網(wǎng)
智能放牧,種植
物流實(shí)時(shí)追蹤(以后不是查快遞到?jīng)]到,而是查它在哪條路上)