申博网:详解5G:关键身手、关键技术、应用场景、网络架构、经济影响

马鞍山新闻网/2019-11-06/ 分类:马鞍山科技/阅读:

未来,5G将渗透到未来社会的各个领域,以用户为中心构建全方位的信息生态系统。

5G,第五代移动电话步履通信标准,也称第五代移动通信技术,也是4G之后的延伸。作为新一代信息通讯生长的次要方向,5G将渗透到未来社会的各个领域,以用户为中心构建全方位的信息生态系统。


申博网:详解5G:关键手段、关键技术、应用场景、网络架构、经济影响

当前,国际电信联盟(ITU)已启动了面向5G标准的研究工作。3GPP作为国际移动通信行业的次要标准组织,承担5G国际标准技术内容的制定工作。3GPP R14阶段被认为是启动5G标准研究的最佳时机,R15阶段可启动5G标准工作项目,R16及以后将对5G标准进行完善增强。


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这期,小宅依照IMT-2020(5G)推进组的《5G网络技术架构黑皮书》、《5G网络技术架构设计黑皮书》、《5G愿景与需求黑皮书》、《5G概念黑皮书》,以及中国信通院的《5G经济社会影响黑皮书》等文献材料,从以下四个方面详细剖析5G为啥这么牛?


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一、5G的关键身手喊钾键技术 (1)5G的关键身手

回顾移动通信的生长历程,每一代移动通信系统都可以通过符号性身手指标和核心关键技术来定义,此中,1G采纳频分多址(FDMA),只能提供模拟语音业务;2G次要采纳时分多址(TDMA),可提供数字语音和低速数据业务;3G以码分多址(CDMA)为技术特征,用户峰值速率到达2Mbps至数10Mbps,可以支持多媒体数据业务;4G以正交频分多址(OFDMA)技术为核心,用户峰值速率可达100Mbps至1Gbps,能够支持各种移动宽带数据业务。

5G须要具备比4G更高的性能,支持0.1~1Gbps的用户体验速率,每平方公里一百万的连接数密度,毫秒级的端到端时延,每平方公里数10Tbps的流量密度,每小时500Km以上的移动性和数10Gbps的峰值速率。此中,用户体验速率连接数密度时延为5G最基本的三秉性能指标。同时,5G还须要大幅提高网络放置运营的效率,比拟4G,频谱效率提升5~15倍,能效和资本效率提升百倍以上


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性能需求效率需求共同定义了5G的关键身手,犹如一株绽放的鲜花。红花绿叶,相辅相成,花瓣代表了5G的六大性能指标,显露了5G满足未来多样化业务与场景需求的身手,此中花瓣顶点代表了相应指标的最大值;绿叶代表了三个效率指标,是实现5G可继续生长的基本包管。

(2)5G的关键技术

面对多样化场景的极端差异化性能需求,5G很难像以往一样以某种单一技术为基础形成针对所有场景的打点方案,5G技术立异次要来源于无线技术网络技术两方面。

在无线技术领域,大规模天线阵列超密集组网新型多址全频谱接入等技术已成为业界存眷的焦点;在网络技术领域,基于软件定义网络(SDN)网络功能虚拟化(NFV)的新型网络架构已取得普及共识。

此外,基于滤波的正交频分复用(F-OFDM)、滤波器组多载波(FBMC)、全双工、灵活双工、终端直通(D2D)、多元低密度奇偶考试(Q-ary LDPC)码、网络编码、极化码等也被认为是5G重要的潜在无线关键技术。


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二、5G的应用场景

面向2020年及未来,5G将打点多样化应用场景下差异化性能指标带来的挑战,不同应用场景面临的性能挑战有所不同,用户体验速率、流量密度、时延、能效和连接数都也许成为不同场景的挑战性指标。

国际电信联盟 ITU 召开的 ITU-RWP5D 第 22 次会议上确定了未来的5G具有以下三大次要的应用场景:1)增强型移动宽带;2)超高可靠与低延迟的通信;3)大规模机器类通信。具体包含:Gbps移动宽带数据接入、聪明家庭、智能建筑、语音通话、聪明都会、三维立体视频、超高清晰度视频、云工作、云娱乐、增强现实、行业自动化、紧急任务应用、自动驾驶汽车等。


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后来,IMT-2020(5G)从移动互联网和物联网次要应用场景、业务需求及挑战动身,将5G次要应用场景纳出为:延续广域覆盖热点高容量蛋鸡耗大连接低时延高可靠四个次要技术场景,与ITU的三大应用场景基本一致。

(1)5G次要技术场景


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延续广域覆盖场景,是移动通信最基本的覆盖方式,以担保用户的移动性和业务延续性为目标,为用户提供无缝的高速业务体验。该场景的次要挑战在于随时随地(包含小区边缘、高速移动等恶劣环境)为用户提供100Mbps以上的用户体验速率。

热点高容量场景,次要面向部份热点区域,为用户提供极高的数据传输速率,满足网络极高的流量密度需求。1Gbps用户体验速率、数10Gbps峰值速率和数10Tbps/km2的流量密度需求是该场景面临的次要挑战。

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