5G行業(yè)定義
5G,狹義來講是指第五代移動通信技術的無線接入網(wǎng)技術;廣義來講是指第五代移動通信技術,泛指包括無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)及相關支撐系統(tǒng)的完整的技術體系。
據(jù)歐盟“構建2020年信息社會的無線移動通信領域關鍵技術(METIS)”項目稱,5G是通過現(xiàn)有無線技術演進和開發(fā)補充性的新技術來構建長期的網(wǎng)絡社會,通過集成多種無線接入技術,提供極限體驗來滿足用戶的不同需求,是多種新型無線接入技術和現(xiàn)有無線接入技術集成后解決方案的總稱,是真正意義上的融合網(wǎng)絡。在未來,5G將滲透到社會的各個領域,以用戶為中心構建全方位的信息生態(tài)系統(tǒng),通過為用戶提供超高的接入速率,零時延的使用體驗,千億設備的連接能力,超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動性等多場景的一致服務,最終實現(xiàn)“信息隨心至,萬物觸手及”的愿景目標。
5G關鍵性能
5G的基本性能可概括為“6+3”。即6個功能指標+3個效率指標,6個功能指標包括:用戶體驗速率、連接數(shù)密度、端到端時延、流量密度、移動性和峰值速率。在不同的應用場景下,如虛擬現(xiàn)實、超高清視頻、云存儲、車聯(lián)網(wǎng)等,6個功能指標的要求不盡相同。3個效率指標包括:頻譜效率、能源效率、成本效率。相比于4G系統(tǒng),5G系統(tǒng)的基本性能獲得大幅提升,頻譜效率提高5-15倍,能源效率和成本效率提高百倍以上。

5G技術指標
標志性能力指標為“Gbps用戶體驗速率”,一組關鍵技術包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡架構。大規(guī)模天線陣列是提升系統(tǒng)頻譜效率的最重要技術手段之一,對滿足5G系統(tǒng)容量和速率需求將起到重要的支撐作用;超密集組網(wǎng)通過增加基站部署密度,可實現(xiàn)百倍量級的容量提升,是滿足5G千倍容量增長需求的最主要手段之一;新型多址技術通過發(fā)送信號的疊加傳輸來提升系統(tǒng)的接入能力,可有效支撐5G網(wǎng)絡千億設備連接需求;全頻譜接入技術通過有效利用各類頻譜資源,可有效緩解5G網(wǎng)絡對頻譜資源的巨大需求;新型網(wǎng)絡架構基于SDN、NFV和云計算等先進技術可實現(xiàn)以用戶為中心的更靈活、智能、高效和開放的5G新型網(wǎng)絡。
5G的七大新功能
1、遠程醫(yī)療
除了速度快到飛起,5G帶來的最大優(yōu)勢就是網(wǎng)絡低延時。4G時代,雖然不易察覺,但網(wǎng)絡延時現(xiàn)象依然存在。不過到了5G時代,可惡的卡頓就會被徹底消滅,這就意味著,即使醫(yī)生不在病房,也能輕松做手術了。
愛立信就攜手新創(chuàng)公司NeuroDigitalTechnologies和倫敦國王大學的醫(yī)生做了一次遠程醫(yī)療的演示,整臺手術只需多加一個VR頭戴設備和一雙特殊的手套就行,而在手術室里,受手套控制的機械臂將替代醫(yī)生的雙手。
這雙手套搭載了觸覺反饋引擎,可以給醫(yī)生營造最真實的觸感。
2、感性的互聯(lián)網(wǎng)
除了醫(yī)生,5G還能讓各行各業(yè)的高手遠程解決一些當?shù)仉y以解決的難題。我就嘗試過愛立信汽車模擬器,通過座椅的觸覺震動,你就像在幾十公里外的景區(qū)兜風,一些道路上細碎的顛簸會通過座椅傳導到你身上。
“要想實時感覺到遠方的傳來的信號,我們需要超低的延遲。”Sprint首席技術官約翰·索爾說道。5G未來還會用在工業(yè)領域,包括讓人們能實時監(jiān)控機器人的工作。
在采訪中,愛立信首席技術官伍爾夫則表示,5G的到來意味著網(wǎng)絡首次超越人類思維的速度。
3、自動駕駛汽車
雖然谷歌和特斯拉等公司在自動駕駛上已經(jīng)成績斐然,但業(yè)內(nèi)專家普遍認為,沒有5G網(wǎng)絡的支持,Level5級別的全自動駕駛根本無法實現(xiàn)。
其原因很簡單,沒有5G提供的帶寬和速度,自動駕駛汽車傳感器收集的數(shù)據(jù)就無法在車輛間進行交換,車與車之間的通訊更是無法實現(xiàn)。
Verizon副主席亞當表示:“自動駕駛系統(tǒng)很復雜,除了汽車,5G和城市設計都很重要?!?/p>
4、無人機
有人會說,無人機我們不是早就玩上了嗎?現(xiàn)在也沒有5G啊。這話不假,不過5G的到來才能解鎖無人機真正的實力。英特爾市場開發(fā)總監(jiān)康普表示,5G網(wǎng)絡讓飛手能對無人機實現(xiàn)超精準操控,圖傳效果也會更加清晰,邊飛邊直播更是不在話下。
5、虛擬現(xiàn)實
去年的MWC上,VR成了一道亮麗的風景線,今年雖然新品不多,但廠商們找到了新路子,用5G來增強VR體驗,用戶不再被困在自己的虛擬世界中了,你可以通過高速網(wǎng)絡實時與別人聊天,甚至直接體驗他們的生活。
6、穩(wěn)定的連接
4G時代雖然網(wǎng)速已經(jīng)可以滿足實時收看直播的要求了,但信號覆蓋問題卻總是讓人錯過精彩時刻,而5G將一勞永逸的解決這一問題,而對于那些靠網(wǎng)絡吃飯的業(yè)務和應用來說,這一消息更是值得歡呼雀躍。
借助5G技術,網(wǎng)絡可以智能調(diào)節(jié)用戶接收信號的強度,保證連接順暢。不過完美服務也有代價:高昂的價格。
7、家用寬帶
5G的到來還有個重要的作用,那就是你家的普通寬帶可以退役了,5G網(wǎng)絡千兆級的速度可以一次性滿足你對網(wǎng)絡的所有要求。此外,你無需等到2019年,因為一些運營商已經(jīng)開始進行測試了。
5g系統(tǒng)總體架構
5G技術創(chuàng)新主要來源于無線技術和網(wǎng)絡技術兩方面。在無線技術領域,大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址和全頻譜接入等技術已成為業(yè)界關注的焦點;在網(wǎng)絡技術領域,基于軟件定義網(wǎng)絡(SDN)和網(wǎng)絡功能虛擬化(NFV)的新型網(wǎng)絡架構已取得廣泛共識。此外,基于濾波的正交頻分復用(F-OFDM)、濾波器組多載波(FBMC)、全雙工、靈活雙工、終端直通(D2D)、多元低密度奇偶檢驗(Q-aryLDPC)碼、網(wǎng)絡編碼、極化碼等也被認為是5G重要的潛在無線關鍵技術。

5G技術特點
1、5G研究在推進技術變革的同時將更加注重用戶體驗,網(wǎng)絡平均吞吐速率、傳輸時延以及對虛擬現(xiàn)實、3D、交互式游戲等新興移動業(yè)務的支撐能力等將成為衡量5G系統(tǒng)性能的關鍵指標。
2、與傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)理念不同,5G系統(tǒng)研究將不僅僅把點到點的物理層傳輸與信道編譯碼等經(jīng)典技術作為核心目標,而是從更為廣泛的多點、多用戶、多天線、多小區(qū)協(xié)作組網(wǎng)作為突破的重點,力求在體系構架上尋求系統(tǒng)性能的大幅度提高。
3、室內(nèi)移動通信業(yè)務已占據(jù)應用的主導地位,5G室內(nèi)無線覆蓋性能及業(yè)務支撐能力將作為系統(tǒng)優(yōu)先設計目標,從而改變傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)以大范圍覆蓋為主、兼顧室內(nèi)“的設計理念。
4、高頻段頻譜資源將更多地應用于5G移動通信系統(tǒng),但由于受到高頻段無線電波穿透能力的限制,無線與有線的融合、光載無線組網(wǎng)等技術將被更為普遍地應用。
5、可“軟”配置的5G無線網(wǎng)絡將成為未來的重要研究方向,運營商可根據(jù)業(yè)務流量的動態(tài)變化實時調(diào)整網(wǎng)絡資源,有效地降低網(wǎng)絡運營的成本和能源的消耗。
國際5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況
實踐是檢驗真理的唯一標準。在經(jīng)歷了前四代網(wǎng)絡標準博弈后,全球通信業(yè)巨頭深諳“市場地位隨標準推廣而提升”的道理,越發(fā)對如何將自己的專利技術寫入標準絞盡腦汁,越發(fā)對如何趁早搶占話語權厲兵秣馬。這在當前5G的研發(fā)和布局上可見一斑。在全球運營商、設備商等各方跟進下,5G標準問題已提上日程。
4G剛開始不久,5G卻離人們不遠了,全球5G標準制定時刻表已然出爐。國際電信聯(lián)盟(ITU)目前已啟動了面向5G標準的研究工作,并明確了IMT-2020(5G)工作計劃:2015年中將完成IMT-2020國際標準前期研究,2016年將開展5G技術性能需求和評估方法研究,2017年底啟動5G候選方案征集,2020年底完成標準制定。
5G標準國家較量正在上演。有地區(qū)強勢推進——從全球5G進展活躍度來看,亞太區(qū)的參與活躍程度因為有政府的強力推動而比其他地區(qū)高。其中,韓國在2015年推出了以5G發(fā)展總體規(guī)劃為主要內(nèi)容的“未來移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”,決定在2020年全面推出5G商用服務,并將為此投資1.6萬億韓元。日本總務省與歐盟達成協(xié)議,將在超高速第5代(5G)移動通訊系統(tǒng)規(guī)格的制定等方面進行合作,力爭在2020年東京奧運會前實現(xiàn)5G商業(yè)化。二者宣言還表示為避免各國使用的頻率帶寬及通訊規(guī)格出現(xiàn)不統(tǒng)一的情況,將在國際會議等場合進行合作制定統(tǒng)一標準。
5G發(fā)展愿景
移動通信已經(jīng)深刻地改變了人們的生活,但人們對更高性能移動通信的追求從未停止。為了應對未來爆炸性的移動數(shù)據(jù)流量增長、海量的設備連接、不斷涌現(xiàn)的各類新業(yè)務和應用場景,第五代移動通信(5G)系統(tǒng)將應運而生。
5G將滲透到未來社會的各個領域,以用戶為中心構建全方位的信息生態(tài)系統(tǒng)。5G將使信息突破時空限制,提供極佳的交互體驗,為用戶帶來身臨其境的信息盛宴;5G將拉近萬物的距離,通過無縫融合的方式,便捷地實現(xiàn)人與萬物的智能互聯(lián)。5G將為用戶提供光纖般的接入速率,“零”時延的使用體驗,千億設備的連接能力,超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動性等多場景的一致服務,業(yè)務及用戶感知的智能優(yōu)化,同時將為網(wǎng)絡帶來超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,最終實現(xiàn)“信息隨心至,萬物觸手及”的總體愿景。
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5g系統(tǒng)總體架構及功能介紹
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