【中国安防展览网 企业关注】 随着时代的发展,人与人之间的沟通,正在向人与物、物与物之间扩展,终达成“万物互联”。但是,如何实现智能家居、智慧城市、智慧交通......这样的社会生活大变革,5G(第五代移动通讯系统)通信技术无疑是其关键载体。
2018年6月,国际5G标准正式出炉,美国、韩国、日本等地区将陆续实现5G商用,我国5G发牌时间也初步确定,大家都在讨论5G的到来,那么,我们究竟在期待什么?
一、从1G到4G,变的不只是速度
众所周知,移动网络的速率飞速提升,从2G时代的每秒10Kbit,发展到4G时代的每秒1Gbit,足足增长了10万倍。
1986年,1G(代移动通讯系统)在美国芝加哥诞生,采用模拟讯号传输。即将电磁波进行频率调制后,把语音信号转换到载波电磁波上,载有信息的电磁波发布到空间后,由接收设备接收,并从载波电磁波上还原语音信息,完成一次通话。
20世纪90年代开始的2G是数字技术的革命。2G时代的手机可以上网了,其数据传输速度虽然很慢,但文字信息的传输由此开始了,这成为当今移动互联网发展的基础。
(来源:网络)
3G依然采用数字数据传输,但通过开辟新的电磁波频谱、制定新的通信标准,使得3G的传输速度可达每秒384Kbit,是2G时代的140倍。由于采用更宽的频带,传输的稳定性也大大提高。3G被视为是开启移动通讯新纪元的重要关键。
2013年12月,工信部宣布向中国移动、中国电信、中国联通颁发4G牌照。至此,移动互联网进入了一个新的时代。4G网络上网速度可以媲美20M家庭宽带,因此4G网络具备非常流畅的速度,观看高清电影、大数据传输速度都非常快。
(来源:全球物联网观察)
如果说,我们用2G看小说、3G看图片、4G看视频,那么5G能做什么?5G改变的可能是社会......
二、三大特点,创造未来多场景
5G凭借其高速率、大容量、低延时的特点,能够满足人们对网络连接超大流量、超多设备连接数、超高移动性的需求。
高速率
5G网络已成功在28GHz(千兆赫)波段下达到了1Gbps。未来5G网络的传输速率高可达10Gbps,将会是4G网络的50-100倍。这意味着用户可以每秒钟下载一部高清电影,也可支持VR视频。这样的高速度给未来对速度有很高要求的业务提供了机会和可能。
大容量
5G网络的容量相比于现在将提升数十倍,得益于高频谱资源的引入以及大规模MIMO技术的支持。这意味着基站可以同时为更多终端提供服务。在用户密度极高的信号重灾区,即使上万人集中通讯,5G也可以满足每个人对高速网络的需求,不会出现有信号却上不了网的情况。
低时延
5G对于时延的低要求是1毫秒,甚至更低。例如,无人驾驶汽车,需要中央控制中心和汽车进行互联,车与车之间也应进行互联,在高速度行动中,一个制动,需要瞬间把信息送到车上做出反应,100毫秒左右的时间,车就会冲出几十米。而5G技术应用其中,实现在短的时延中,把信息送到车上,进行制动与车控反应。
速率高、延迟低,同时也使5G网络环境下的安全性变得尤为重要。5G在终端接入身份认证、终端安全、网络切片以及物联网、车联网等方面的安全问题都与之前4G需求不同,因而面对的挑战也更加复杂。而且,5G是一个特别开放的网络,它可以和任何人任何物做朋友,所以它面临各种恶意软件的攻击。未雨绸缪,提前布局5G的安全问题也是重中之重。
三、关键技术,实现智能互联
5G作为新一代的移动通信技术,它的网络结构、网络能力和要求,都有大量技术被整合在其中。
毫米波
5G技术将毫米波(频率大于24GHz以上频段)应用于移动宽带通信。大量可用的高频段频谱可提供数据传输速度和容量,这将重塑移动体验。
毫米波也存在一些不足,例如,穿透力差,毫米波频段传输的信号甚至无法穿透墙体,此外,它还面临着波形和能量消耗等问题。
小基站
因毫米波的不足,其频段下的5G通信在高楼林立的环境下传输并非易事,而小基站则解决了这一问题。
由于体积的大幅缩小,运营商可以在250米左右部署一个小基站,以此排列,在每个城市部署数千个小基站以形成密集网络,每个基站可以从其它基站接收信号,并且向任何位置的用户发送数据。
大规模MIMO
从2×2提高到了目前4×4 MIMO。更多的天线也意味着占用更多的空间,要在空间有限的设备中容纳进更多天线显然不现实,只能在基站端叠加更多MIMO。目前看来,5G NR 可以在基站端使用多256根天线,而通过天线的二维排布,可以实现3D波束成型,从而提高信道容量和覆盖。
四、5G产业链这些主要玩家
从手机厂商到5G设备商,全产业链都在准备迎接5G时代的到来。
芯片技术
目前,高通、华为、英特尔、三星等都已推出相关的5G芯片。
高通骁龙X50 5G调制解调器芯片组已经在2017年10月完成全球5G连接。今年8月,高通正式宣布推出7纳米制程工艺的系统级芯片平台,该平台可与骁龙X50 5G调制解调器搭配。
华为巴龙5G01是全球首款投入商用的、基于3GPP标准的5G芯片,支持全球主流5G频段,包括Sub6GHz(低频)、mmWave(高频)。
(华为在5G领域占有主导地位,原因在于它擅长两种业务:一是,针对无线标准申请专利;二是,出售满足无线标准的芯片设计。)
英特尔也发布了XMM8060系列调制解调器,支持5G,并向下兼容2G/3G/4G网络。
三星推出了5G基带芯片Exynos Modem 5100,采用10nm LPP工艺打造,支持Sub 6GHz中低频(我国将采用)以及mmWave(毫米波)高频,向下兼容2G/3G/4G,包括但不限于GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、HSPA、4G LTE等。
此外,联发科也推出他们的5G基带产品Helio M70,预计明年开始商用。紫光展锐将在2019年推出5G芯片,实现5G芯片的商用。
设备商
在5G网络大规模铺设、使用之前,移动运营商首先需把网络基础设施升级为5G设备。目前主要的5G设备商,有中国的华为和中兴、瑞典的爱立信以及芬兰的诺基亚。