首页 科技

IMT-2020推进组:15个问题带你看懂5G

时间:2019-06-25 11:56:29 栏目:科技

 

   导读

中国5G时代真的来了!经由15个问题,IMT-2020(5G)推进组带你看懂5G。


综合篇首要回覆什么是5G,5G三大场景,5G要害机能指标,5G能为通俗用户带来哪些新的体验以及5G对经济社会成长的影响。


手艺篇聚焦5G手艺尺度进展情形,与4G比拟,5G的优势以及5G焦点网手艺有哪些冲破,5G是否有TDD和FDD模式以及5G收集扶植对光纤承载网的挑战。


应用篇回覆了全球5G应用的进展情形、5G与高清视频、车联网、工业互联网、医疗融合会给用户带来哪些新体验。



综 合 篇


1、什么是5G?


全球移动通信每十年显现新一代革命性手艺。



1G实现了模拟语音买卖;


2G完成了从模拟制式向数字制式的改变,首要支撑语音以及短信等低速数据买卖;


3G采用了码分多址(CDMA)接入体式,实现了对移动多媒体买卖的支撑;


4G以多输入多输出(MIMO)以及正交频分多址接入(OFDM)为焦点手艺,开启了移动互联网新时代。


5G从移动互联网扩展到移动物联网范畴,办事对象从人与人通信拓展到人与物、物与物通信,将与经济社会各范畴深度融合,激发生发生活体式的深刻厘革。



2、5G的三大场景是什么?



2015年国际电信联盟(ITU)为5G界说了三大应用场景:


  • 增加移动宽带(eMBB)首要面向移动互联网流量爆炸式增进,为移动互联网用户供应加倍极致的应用体验;


  • 超高靠得住低时延通信(URLLC)首要面向工业掌握、长途医疗、主动驾驶等对时延和靠得住性具有极高要求的垂直行业应用需求;


  • 海量机械类通信(mMTC)首要面向聪明城市、智能家居、情况监测等以传感和数据采集为方针的应用需求。


5G三大应用场景将周全撑持新模式、新业态的立异成长。



3、5G的要害机能指标是什么?


与4G比拟,5G应用场景加倍雄厚,要害机能指标也加倍多样化。



我国对5G需求开展了深入研究,提出了5G之花,包含9大机能指标的5G要害能力指标系统,除成本效率指标外,其他8个要害机能指标都被ITU采纳,即用户体验速度、流量密度、峰值速度、保持数密度、空口时延、移动性、频谱效率和能量效率,个中最凸起的三个机能指标是用户体验速度、空口时延保持数密度


  • 5G用户体验速度可达100Mbps至1Gbps,是4G的10倍以上;


  • 空口时延低至1ms,是4G的1/10;


  • 保持数密度可达到100万保持/平方公里,在一致频谱资源前提下达到4G的50倍以上。


5G实现收集机能新的跃升,开启万物互联、带来无限联想的新时代。



4、5G能为通俗用户带来哪些新的体验?


对于通俗用户而言,经由4G收集能够享受到雄厚多彩的移动互联网买卖,但受限于4G的速度和时延,虚拟实际(VR)、增加实际(AR)等买卖体验欠安,在地铁、场馆等人群密集区域存在网速下降、画面卡顿的情形。


比拟4G,5G具备超高速度、超低时延、大容量等特征,将产生新一轮移动互联网买卖的立异成长。


5G支撑VR/AR、4K/8K超高清视频等显露体式,经由将复杂的运算和处理放在云端办事器,降低终端复杂度。


跟着5G的普遍应用,从可穿戴设备、智能家居,到聪明城市的根蒂举措都将接入5G收集,实现万物互联。


基于5G收集,足不出户,就能够长途就诊、组织全息视频会议;出门在外,更能够随时随地与亲人3D视频通话、长途掌握家中空和谐机械人等。


VR/AR应用于在线教育上,可以让边远区域的人民享受更好的师资、更真实互动的授课。


5G将为我们平常生活带来极大便当和更多的惊喜。



5、5G对经济社会成长有哪些影响?


5G将周全修建经济社会成长的要害信息根蒂举措,驱动传管辖域的数字化、收集化和智能化升级,带来生产体式、生活体式新厘革。


一是扩大升级信息消费。5G的高带宽、低时延等特征将进一步提拔移动互联网用户体验,促进信息消费从低水平的供需均衡向高水平迁徙,助力我国信息消费的持续加快和扩大升级。


二是促进数字经济高质量成长。5G作为通用目的手艺,与云较量、大数据、人工智能等新一代信息手艺连系,将会成为我国传统财富加快手艺革新和跨界整合的孵化器,鞭策工业、医疗、交通、能源等传统财富的数字化、智能化、收集化成长,提拔信息化水平,催生新产物、新模式和新业态,成为数字经济成长的强劲驱动力。


三是缔造社会办事新体式。 5G与电子政务、聪明城市的扶植相连系,将推进当局决议科学化、社会治理精准化。5G能够大规模应用于教育、文化、医疗、体育等民众事业,经由与虚拟实际、人工智能等手艺连系,供应长途教育、长途医疗诊断、虚拟实际体育赛事直播等新办事、新模式,改善民众办事的用户体验,提拔民众办事效率。


5G将构建起全新的移动收集根蒂举措,不光能够带动信息通信制造业和办事业全财富链增进,更主要的是,还能够加快5G手艺与工业、农业、交通、能源等垂直行业的融合,周全革新提拔传统财富,同时,加速培育新手艺新业态新财富,在新一轮科技革命和财富厘革中博得自动,缔造出伟大的经济价格。


估计2020-2025年时代,我国5G商用直接带动的经济总产出达10.6万亿元,直接缔造的经济增加值达3.3万亿元;间接拉动的经济总产出约24.8万亿元,间接带动的经济增加值达8.4万亿元。



技 术 篇


6、5G手艺尺度进展情形?


5G国际尺度由第三代合作伙伴规划(3GPP)制订,3GPP由来自中美日韩、欧洲、印度的7个通信尺度化组织构成,它制订了3G、4G、5G等国际尺度。


2018年6月,3GPP发布了全球统一的5G国际尺度(第一版本)。考虑到5G运营商拥有的频谱、买卖定位、布置节奏的分歧,5G国际尺度支撑NSA(非自力组网)和SA(自力组网)两类架构。


在NSA架构中,无线手艺采用5G尺度,焦点网仍采用4G尺度,首要支撑5G增加移动宽带买卖。


在SA架构中,无线和焦点收集均采用5G尺度,支撑增加移动宽带和根蒂低时延高靠得住买卖,支撑收集切片、边缘较量等功能。


3GPP正在研制5G第二版本国际尺度,规划2020年3月发布,该版本将更好地支撑车联网、工业互联网等行业增加应用场景。



7、与4G比拟,5G无线手艺有哪些优势?

在系统架构方面, 5G为支撑三大应用场景,采用了天真的全新系统设计,如天真参数和帧构造等。


在要害手艺方面,为了支撑高速度传输和更优笼盖,5G采用LDPC(低密度奇偶校验码)、Polar新型信道编码方案、机能更强的大规模天线手艺等。为了支撑低时延、高靠得住特征,5G采用短帧、快速反馈、多层/多站数据重传等手艺。


在频段方面,5G针对中低频段和高频段设计了统一的手艺方案,中低频段知足笼盖和容量需求,支撑100MHz根蒂信道带宽,高频段知足在热点区域提拔容量的需求,支撑400MHz根蒂信道带宽。



8、与4G比拟,5G焦点网手艺有哪些冲破?


5G焦点网采用全新的办事化架构,支撑收集虚拟化/软件界说收集(NFV/SDN)、收集切片等手艺,实现天真布置和差别化买卖。


5G采用全办事化架构,经由模块化收集功能,支撑按需挪用、功能重构,经由办事化描述,易于实现能力开放,有利于引入第三方买卖斥地。


5G采用NFV/SDN手艺,经由硬件通用化、软件模块化,实现云化组网,收集功能布置天真,资源调剂高效;基于边缘较量,支撑基于应用的网关选择和边缘分流。


5G采用收集切片手艺,能够定制出功能、特征办事各不沟通的多个逻辑收集,天真办事于分歧需求的行业用户。



9、5G是否有TDD和FDD模式?


TDD (时分双工)是指在统一个频率的分歧时间离别发送和领受数据。FDD(频分双工)是在分歧的频率上离别发送和领受数据。TDD仅占用一段频率,FDD需要占用成对的两段频率。


5G支撑TDD和FDD两种双工模式,两者的手艺方案根基沟通。因为5G信道带宽高达百MHz,难以找到成对的频率资源,今朝全球的5G频率首要是TDD模式,商用5G收集均采用TDD模式。



10、5G收集扶植对光纤承载网的挑战?


5G承载收集面临的首要挑战是超大带宽、超低时延和结合管控三个问题。


为解决基站超大带宽数据传输问题,需提拔收集容量。5G中低频基站所需传输带宽为2~5Gbit/s,是4G基站的10-15倍摆布。我国基站接入环线路带宽需从现网的大量1Gbit/s和少量10Gbit/s,需快速扩容或新建到50Gbit/s甚至100Gbit/s;焦点和汇聚层收集带宽需要经由扶植多个100Gbit/s、200Gbit/s甚至400Gbit/s系统,知足Tbit/s容量要求。


为包管超低时延买卖,需增强光纤收集拓扑优化。车联网、智能电网、工业互联网等买卖都对端到端低时延机能提出了更严厉的指标要求。5G承载收集时延指标为几个us到几十个us的超低时延要求,需连系各类买卖应用场景,增强收集拓扑规划和时延指标分派等才能知足超低时延挑战。


为支撑收集切片等办事,需要实施结合管控。5G提出了三大类买卖场景的收集切片全生命周期管控需求,是以5G承载收集不光要在数据面支撑带宽资源的软硬隔离能力,还要在管控面支撑5G买卖编排的结合管控架构和尺度北向接口,实现面向垂直行业等新兴买卖的收集切片管控和机能监测运营办事能力。



应 用 篇


11、全球5G应用进展情形若何?


全球5G应用处于起步阶段,各朴直在积极索求各类5G应用。


凭据中国信息通信研究院监测,全球75个国度的运营商在5G试验中进行了107项应用测试,个中应用场景与AR/VR相关的最多,测试较多的其他三类应用是固定无线接入、高清视频传输及物联网相关应用。


在5G商用应用方面,2018岁尾美国电信运营商Verizon和AT&T推出5G商用办事,其买卖是5G家庭宽带办事和移动热点买卖,终端为5G客户端设备和家用路由器。


韩国5G商用买卖重点放在企业客户,KT商用面向的第一个企业客户是汽车零部件制造商,LG U+与机械公司合作斥地5G长途掌握挖掘机,SK Telecom公布将在首尔扶植一个由其5G收集供应支撑的交通系统。


..运营商重点研究车联网编队行驶、长途医疗、智能工场、应急救灾等应用。


中国积极鞭策5G在工业互联网、车联网、聪明城市等范畴应用,加速鞭策5G应用财富成长。2018年成功举办首届5G应用征集大赛,孵化一批5G特色应用。2019第二届5G应用征集大赛正在火热进行中。


5G跨行业应用仍然面临诸多挑战。行业企业介入力度有限,需求的深度挖掘不足,贸易模式不清楚,应用生态系统尚需完美,存在跨行业的手艺、财富及监管壁垒。



12、5G与高清视频融合,用户带来哪些新体验?今朝进展若何?


以大带宽和低时延为特点的超高清视频类买卖被认为是5G时代的先期落地应用。


一方面传统视频向4K/8K的演进让用户实现了“看得清楚”,与5G的融合更可供应“不卡不顿不转圈”的观影体验;另一方面虚拟/增加实际强调“身临其境”的沉浸式体验,5G可助力打造高度沉浸感和强交互的应用场景。


5G与视频的融合可渗透到采集、建造及应用的各个环节。例如,5G为4K/8K和VR的节目直播供应立异应用,2019年央视春晚第一次使用5G实现了分会场的旌旗回传;5G与VR的融合可支撑在天然风光、汗青胜景及革命老区等旅行景区中开展360度全景拍摄及直播,为景区预览、红色教育、旅行社交供应沉浸式体验。



13、5G与车联网融合,为用户带来哪些新体验?今朝进展若何?


5G为车联网供应了低时延、高靠得住、大带宽的无线通信保障,借助于“人-车-路-云”的全方位保持和信息交互,车联网不光能够为用户供应娱乐导航、共享出行等信息办事,还能支撑驾驶平安、以及将来的主动驾驶办事。


基于市场需乞降手艺成熟度,当前首要实现驾驶平安和交通效率类应用。例如,车辆与车辆之间,经由广播车辆位置、活动状况等信息,能够实现十字交叉路口碰撞预警、紧要刹车预警等自动平安应用;经由联网革新的红绿灯等路侧根蒂举措,能够实现红绿灯诱导通行、车速指导等交通效率提拔应用等。


跟着手艺的络续演进,财富界也开展主动驾驶应用的示范验证。例如,在矿山等恶劣工况场景下,经由将实时视频等感知信息回传以及车辆掌握信息下发,实现长途遥控驾驶应用。



14、5G与工业互联网融合应用前景若何?


5G与工业互联网融合慢慢从生产辅助向工业生产焦点买卖成长,将深刻影响工业生产模式和产物形态。


5G促进工业企业生产模式的厘革。经由5G手艺实现人员、设备及情况的全方位互联及生产设备的长途实时掌握,鞭策工业生产主动化、收集化及智能化成长。例如,青岛港行使5G收集,实现口岸装卸区、运输区的海面潮汐、船舶集装箱的视频监控,以及吊车等设备的长途实时掌握,成为全球首个5G聪明口岸。


5G将促进形成新的工业产物形态。5G与云较量、大数据、人工智能等手艺的连系,使工业设备解脱线缆的限制,更易于实现产线的柔性化。例如,以5G无线替代现场总线,可实现生产线的生产种类、批次、批量的快速调整。华为、爱立信等ICT企业与工业企业结合,研发基于5G的移念头器人和物料小车等新型产物。



15、5G与医疗融合,为用户带来哪些新体验?


5G手艺与医疗范畴的立异融合将催生出多种无线医疗场景。5G可支撑基于视频与图像交互的医疗诊断与指导类应用,如实时调阅患者影像诊断信息的移动查房、采用医疗办事机械人的长途查房、长途实时会诊、应急救援指导、无线手术示教和无线专科诊断等。5G可支撑基于视频与力反馈的长途操控类应用,如长途机械人超声搜检、长途机械人内窥镜搜检和长途机械人手术。


基于5G的长途医疗,使得恢弘下层偏远区域的群众不需要专门去北上广等大城市大病院看病,在家就能够享受优质的医疗办事,有助于缓解我国医疗资源成长不充裕不屈衡等难题。


起原5G推进组



5G尺度需要专利最新排名



黄海峰:

资深科技媒体人,存眷通信、终端、互联网、IT的融合成长。


内容聚焦现场、干货、视察、爆料。格物致知。


本账号笼盖头条、百家、搜狐、凤凰、新浪、知乎、网易、腾讯快报、一点资讯、新浪微博等。

小我微旌旗:174455367


相关文章