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本文將會帶來5g技術(shù)簡介,現(xiàn)在大家都關(guān)注的世界5g技術(shù)是指什么?
什么是5g
5g是第五代移動網(wǎng)絡(luò)或第五代無線系統(tǒng)。
從名稱可以看出,5g是4G的下一代演進。4G是我們使用的主流移動通信技術(shù)標準。
5g是全球通信技術(shù)標準。國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了該協(xié)議。國際電聯(lián)是聯(lián)合國的一個附屬機構(gòu),專門負責(zé)與信息和通信技術(shù)有關(guān)的事務(wù),包括制定全球電信標準和促進全球電信發(fā)展。
國際電信聯(lián)盟
5g只是新一代技術(shù)標準的“昵稱”。它也有自己的“大名(法定名稱)”,稱為imt-2020。國際電聯(lián)在2015年10月于瑞士日內(nèi)瓦舉行的2015年無線電通信全體會議上正式確定了該名稱。
5g也有自己的官方標志,如下所示:
事實上,早在2013年左右,歐盟、日韓、美國和中國就開始了5g標準的研究。

imt-2020(5g)推廣小組由工業(yè)和信息化部、國家發(fā)改委和科技部于2013年2月共同推動成立,涵蓋國內(nèi)移動通信領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研主力軍。是推動國內(nèi)5g技術(shù)研究和國際交流合作的主要平臺。
imt-2020(5g)推進組的機構(gòu)設(shè)置
在啟動5g標準研究之初,ITU征求了來自世界各地的5g索引要求和每個人對5g的需求。換言之,我希望收集您對5g的意見和期望:我們的5g需要做些什么,可以實現(xiàn)哪些具體指標,等等。
中國提出的是我們以后經(jīng)常看到的“5g之花”:
本5g花朵詳細描述了我們對5g關(guān)鍵指標和功能的期望。例如,峰值速率可以達到幾十Gbps,端到端延遲可以達到1ms(毫秒),頻譜利用率應(yīng)該很高,能耗應(yīng)該很低,等等。

其他國家也對5g提出了自己的看法和期望。例如,韓國提出了“機車模型”:
最后,國際電聯(lián)根據(jù)各國意見確定了5g的目標,可以稱之為“蜘蛛網(wǎng)模式”:
該模式采用了中國“5g之花”的大部分指標。綜上所述,如下圖所示:
如果仔細觀察上述技術(shù)指標,您會發(fā)現(xiàn)這些指標與我們通常認為的網(wǎng)絡(luò)指標有很大不同。
作為手機用戶,我們對移動通信網(wǎng)絡(luò)的要求主要集中在網(wǎng)絡(luò)速度上。如果手機的上網(wǎng)速度足夠快,我們會非常滿意。
上表中的連接密度、延遲等指標遠遠超過普通手機用戶的要求。
是的,在5g索引設(shè)計之初,它不僅僅是用于移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。其主要服務(wù)對象是物聯(lián)網(wǎng)。
5g的三種應(yīng)用場景
2015年9月,ITU正式確認了三種5g應(yīng)用場景,即emmb、urllc和mmtc。
EmbB是增強型移動寬帶。
顧名思義,這個場景是人們現(xiàn)在使用的移動寬帶(移動互聯(lián)網(wǎng)接入)的升級版,主要服務(wù)于消費者互聯(lián)網(wǎng)的需求。在這種情況下,重點是網(wǎng)絡(luò)的帶寬(速率)。在上述5g索引中,如果速率達到10Gbps以上,則服務(wù)于embB場景。

這主要服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)場景。如車聯(lián)網(wǎng)、無人機、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。
在這種情況下,對網(wǎng)絡(luò)延遲的要求很高。例如,如果車輛互聯(lián)網(wǎng)的延時很長,并且網(wǎng)絡(luò)無法在很短的時間內(nèi)響應(yīng)數(shù)據(jù),則可能會發(fā)生嚴重的交通事故,甚至危及人身安全。這種場景對網(wǎng)絡(luò)可靠性也有很高的要求。與移動互聯(lián)網(wǎng)接入不同,如果網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定,用戶最多會不滿意。
Mmtc是大眾機器型通信,大眾物聯(lián)網(wǎng)通信。
這也是一個典型的物聯(lián)網(wǎng)場景。例如,單位面積內(nèi)有大量的終端,如智能井蓋、智能路燈、智能水表、電表等。網(wǎng)絡(luò)需要支持這些終端的同時接入,這是指mmtc場景。
在這三種應(yīng)用場景中,只有一種主要用于人聯(lián)網(wǎng),另外兩種主要用于物聯(lián)網(wǎng)。這給了5g一個定性:其物聯(lián)網(wǎng)屬性強于人聯(lián)網(wǎng)屬性。
應(yīng)該注意的是,這三種應(yīng)用場景并不涉及三種不同的網(wǎng)絡(luò)。只有一個網(wǎng)絡(luò)和一個技術(shù)標準,即5g。
三種應(yīng)用場景是指5g將使用網(wǎng)絡(luò)切片等方式,使網(wǎng)絡(luò)同時為不同的用戶提供服務(wù)。換句話說,5g不是各種技術(shù)標準(如3G,包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA)的集合,而是一個真正集成了各種關(guān)鍵技術(shù)的綜合網(wǎng)絡(luò)。
許多人將mmtc和urllc理解為NBIOT和EMTC等獨立技術(shù),這是錯誤的。情景不等于技術(shù)。這三種場景使用相同的硬件和軟件。
5g與物聯(lián)網(wǎng)
5g向物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是時代決定的。
人類通信技術(shù)的發(fā)展實際上是一個供給方不斷趕上需求方的過程。
從古代飛鴿送書、送戰(zhàn)火到現(xiàn)代電報電話,再到以1g、2G、3G、4G為代表的現(xiàn)代移動通信,我們都在努力滿足人們的基本通信需求。
如何更快、更準確地傳輸信息以及如何傳輸更豐富的信息是通信技術(shù)發(fā)展的主要思想。
我們感到自豪的是,在幾代記者的努力下,我們?nèi)〉昧孙@著的進步和成就。
特別是隨著現(xiàn)代移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展,從1g到4G,人類的基本通信需求早已得到滿足。便捷的移動互聯(lián)網(wǎng)接入給人們的工作和生活帶來了翻天覆地的變化,也徹底改變了我們的消費模式。
雖然我們滿足了人類的通信需求,構(gòu)建了美好的數(shù)字生活,但服裝、食品、住房和交通并不是人類發(fā)展的全部,消費互聯(lián)網(wǎng)也不是互聯(lián)網(wǎng)的全部。我們還有城市、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、科研、教育、物流等許多行業(yè)。
這些行業(yè)也有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的需求,即工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和政企互聯(lián)網(wǎng)。
消費者互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、政企互聯(lián)網(wǎng)一起,是真正的互聯(lián)網(wǎng)。
隨著互聯(lián)網(wǎng)普及率的不斷提高,人口紅利即將結(jié)束,消費互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展接近飽和。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和政企互聯(lián)網(wǎng)是一個更廣闊的市場。消費互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段可以稱為互聯(lián)網(wǎng)1.0時代。
從消費互聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),是互聯(lián)網(wǎng)2.0時代。我們已經(jīng)從數(shù)字生活提升到數(shù)字經(jīng)濟的更高層面。我們需要建設(shè)數(shù)字城市、數(shù)字產(chǎn)業(yè)和數(shù)字農(nóng)業(yè)。。
以手機和移動通信為代表的消費互聯(lián)網(wǎng)實際上可以稱為“人際網(wǎng)絡(luò)”。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,我們需要的是“物聯(lián)網(wǎng)”。人聯(lián)網(wǎng)的連接對象是人,物聯(lián)網(wǎng)的連接對象當(dāng)然是物。
物聯(lián)網(wǎng)并不是一個新概念。許多年前,物聯(lián)網(wǎng)的最初應(yīng)用出現(xiàn)了。
越南戰(zhàn)爭期間,為了攻擊越南胡志明小道的補給線,美軍曾在小道上投放大量傳感器。一旦有人經(jīng)過,傳感器就會發(fā)出信號,美軍立即轟炸了可疑地點。這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的早期模型。
后來,在1995年,比爾·蓋茨在他的書《通向未來的道路》中正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。
雖然有人一直在推動物聯(lián)網(wǎng),推動動物互聯(lián)網(wǎng)的實施,但事實上,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度非常緩慢。既沒有突出的產(chǎn)品,也沒有用戶認可。
原因很多,但主要原因是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身還不成熟,行業(yè)內(nèi)沒有統(tǒng)一的標準。
在過去的二十年中,我們使用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是WLAN物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。從名字上我們可以看出WLAN就是無線局域網(wǎng),無線局域網(wǎng)。這是一個覆蓋范圍小的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。
WLAN物聯(lián)網(wǎng),以Wi-Fi、藍牙、ZigBee、Z-Wave等技術(shù)為代表。

除了覆蓋范圍小之外,這些技術(shù)在功耗控制和待機時間等關(guān)鍵特性方面也存在瓶頸。
正是這些不足導(dǎo)致WLAN物聯(lián)網(wǎng)不能真正滿足工業(yè)應(yīng)用的要求,也不能被市場和用戶所接受。
隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展,人們開始考慮將蜂窩技術(shù)引入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。(換句話說,通信行業(yè)已經(jīng)開始關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的“大蛋糕”。)
起初,通信行業(yè)將2GGSM技術(shù)用于物聯(lián)網(wǎng),并制定了ecGSM技術(shù)。由于GSM技術(shù)本身的局限性,ecGSM還不成熟。
后來,負責(zé)開發(fā)3GWCDMA標準的國際標準組織3GPP(第三代合作伙伴計劃)在繼續(xù)開發(fā)4GLTE標準時考慮到了物聯(lián)網(wǎng)。
2008年,在LTE的第一版R8(第8版)中,除了cat。3,貓。4,貓。5和其他滿足寬帶多媒體應(yīng)用的終端級別,還有cat終端級別。1上行鏈路峰值速率僅為5mbit/s,可用于物聯(lián)網(wǎng)等“低速”應(yīng)用。
注:這里的cat不是cat,而是category的縮寫,意思是“category,classification”。貓X表示UE類別,即用戶設(shè)備。貓X用于測量用戶終端設(shè)備的無線性能。換句話說,它用于劃分終端費率(級別)。
不同類別的比率
后來,3GPP在cat的基礎(chǔ)上發(fā)展和演變。1,并發(fā)射了cat.m1和cat.nb-1。這兩個物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準是我們現(xiàn)在經(jīng)常看到的EMTC和Nb物聯(lián)網(wǎng)。
簡而言之,EMTC和Nb物聯(lián)網(wǎng)都是源自4GLTE的蜂窩式物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。這種蜂窩式物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也稱為lpwan技術(shù)(低功耗廣域網(wǎng))。它們具有覆蓋距離長、功耗低、安全性和可靠性高等特點。
這些物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的出現(xiàn),極大地豐富了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景,滿足了越來越多行業(yè)用戶的需求,為物聯(lián)網(wǎng)的爆炸式發(fā)展提供了契機。
如上所述,人類在消費互聯(lián)網(wǎng)和滿足人與人之間的交流需求方面取得了巨大進步。目前,我們專注于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和政府與企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)。

5g的進展與現(xiàn)狀
如前所述,ITU已經(jīng)確認了5g的官方名稱、技術(shù)指標和應(yīng)用場景。
但是,ITU主要負責(zé)標準的項目制定和成果評估,不負責(zé)具體的技術(shù)研究。真正的標準研究和制定工作由ITU移交給了3GPP組織。
3GPP成立于1998年,旨在研究和制定最成功的3G標準WCDMA,隨后推出4GLTE標準。現(xiàn)在,負責(zé)5g標準的研究是很自然的事情。
接到任務(wù)后,3GPP開始研究具體技術(shù)的標準。
5g標準的制定分為兩個階段。
第一階段(第一階段)的標準發(fā)布了3GPP第15版(簡稱R15),重點是embB的測定。換句話說,首先要滿足人際網(wǎng)絡(luò)的要求。
2018年6月,該階段已如期完成。相關(guān)標準已正式發(fā)布。
在第二階段(第2階段),將發(fā)布3GPP版本16(R16),即最終完整版本5g,包括urllc和mmtc的技術(shù)標準。目前,本階段完成時間為2020年。
換句話說,目前的5g標準只完成了一半,真正重要的部分要到2020年才能完成。(因此5g被稱為imt-2020,而不是imt-2018或imt-2019。)
包括韓國在內(nèi)的許多國家推出的5g網(wǎng)絡(luò)并不是真正意義上的5g網(wǎng)絡(luò)的完整版本。未來二期標準確認后需要進一步升級改造。
目前,我國尚未頒發(fā)5g官方許可證,而是試運營許可證。因此,運營商無權(quán)全面建設(shè)和商用5g網(wǎng)絡(luò)。即使你有錢買一部5g手機(目前的價格超過10000元),你也無法購買5gSIM卡或處理5g套餐。
操作員只打開少量內(nèi)部用戶友好測試。如果你能找到地方,你可以先體驗。
目前,運營商主要在5g網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中建設(shè)試點網(wǎng)絡(luò)。一方面沒有牌照,另一方面5g建設(shè)需要大量資金。目前,當(dāng)用戶需求不是很明確時,他們不敢也不會大規(guī)模開工建設(shè)。
簡而言之,對于大多數(shù)用戶來說,他們唯一能做的就是耐心等待。