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5G网络将为世界带来怎样的潜在应用

日期: 2019-02-18
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从2018年开始,5G这个词就成为了热门关键词,2019年,5G概念更是再度引起了市场的热议与聚焦。那么5G目前在中国究竟推进到哪一步了呢?

据5G推进组发布的信息了解,在技术测试层面,截至1月23日,5G第三阶段测试基本完成,基站与核心网设备达到预商用要求。2019年将启动5G增强及毫米波技术研发试验等工作。在今年的5月17日世界电信日期间,可能会发5G临时牌照,5G正式牌照有望在2020年发放。

5G网络也就是第五代通信网络,其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb,是4G网络的传输速度的数百倍,速度快到一部超高清画质的电影可在1秒内下载完成。随着5G技术的诞生,用智能终端分享3D电影、游戏及高清视频节目的时代已向我们走来。作为第五代移动通信技术,5G具有更大的带宽、更快的传输速度、更低的通信延时、更高的可靠性等优势。依托于5G的诞生,另一个热门的领域人工智能也将在5G时代下,提供更快的响应速度、更丰富的内容、更智能的应用模式以及更直观的用户体验。这一模式下也促使了国内诞生了诸如旷视科技、商汤科技、极链科技Video++、依图科技等优秀人工智能初创企业。

从上世纪90年代的2G,到2010年左右的4G,通信这个行业的发展可谓是10年一变。说到通信技术本身,必须谈及伴随着这种技术应运而生的应用。5G网络的三大特点为极高的速率、极大的容量、极低的时延,那么这三个特点会给这个世界带来什么样的潜在应用呢?

极高的效率

依托于4G的基础,5G的起点可以说是极高了,未来的5G对于用户来说最直观的就是让用户体验到网络的高速率,5G将要做到的目标是最大10GBps。10GBps是什么样的概念呢?10GBps完整写法是10GBits bits per second,意思是10G比特每秒。1byte=8bits,那么10GBps实际速率=10/8=1.25GBps,下载速率每秒1.25G。在4G LTE中单个载波最大的频率范围是20MHz,通过载波聚合技术可以将多个非连续的载波合起来使用,以此达到最高的速率,但是这样还不够。5G的一个特点就是极高的频率,受限于高频的传播性能,所以很多的高频段频率资源没有被使用,这正好是5G可以利用的资源。

5G网络意味着超快的数据传输速度。2013年5月,三星宣称,它的即将推出的5G技术每秒能够传输超过1G的数据。相对而言,相对较快的LTE网络每秒可传输大约60M的数据,这大约相当于0.05G。这样的无线网络速度将比你用任何智能手机体验到的速度都要快很多。谷歌宣称,即使以每秒1G的速度,也能够用不到两分钟的时间下载一部全高清的电影。

极大的容量

随着5G的布局,物联网也再一次进入人们的视野,虽然广域的物联网仍处于萌芽的状态,但5G的商用也预示着物联网必将大热。

功耗问题一直是困扰着物联网技术发展的最大障碍,因为物联网的节点太多了,且由于很多条件的限制,终端没有办法充电,只有通过初次装入电池,以期望终端自身能节省电能。为了解决这个问题3GPP专门推出了针对广域物联网的窄带物联网技术,通过限定终端的速率,降低使用带宽,降低终端发射功率,降低天线复杂度,优化物理层技术,半双工使终端的耗电量降低。而5G还会在这个基础上走得更远,通过降低信令开销使终端更加省电,使用非正交多址技术以支持更多的终端接入。

极低的时延

无人机与机器人可以说是低延迟的最佳示例,未来的愿景是5G的时延是做到1毫秒,甚至低于1毫秒,这样的一个反应现在的网络和技术都做不到。

而低时延对无人机等的影响可以说是非常重要了,以今年美国Uber无人驾驶车事故为例,就是时延过高而导致的。刹车的整个过程是这样的,首先雷达把信号发射到路人身上,人把这个信号反射回来,无人驾驶车接收到信号以后把它转成电信号,电信号存储到中央处理系统,存储以后再把这个信号拿来做计算,计算完了得出刹车的结论,然后再把这个信号传递给刹车系统。在这样一套复杂的系统下,找到最简洁、最高速的办法,能在发现问题时马上刹车,只有低时延才可以办到。

结语:

宽带移动通信专项全面支撑了我国移动通信发展,工信部表示下一步要推动形成全球统一的5G标准,基本完成芯片、终端和系统设备的研发,为2020年启动5G商用奠定基础。实现了从“2G跟随”“3G突破”到“4G同步”的跨越,我国已建成全球规模最大的4G网络,更是率先提出5G概念和技术路线,发布了5G无线和网络技术架构等白皮书,并启动了相关技术研究。随着时间发展,4G通讯变得越发成熟,资费自然也变得能让广大用户普遍接受。


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