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5G的前世今生 究竟因何而来 因何而起
来源: | 作者:麦靡 | 发布时间: 171天前 | 135 次浏览 | 分享到:
  随着6月14日的3GPP在美国举行,会上批准了第五代移动通信技术标准(5G NR)独立组网功能冻结。加上2017年12月21日,在国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上,5G NR首发版本正式冻结并发布。第一阶段全功能完整版5G标准正式出台,也标志着进入产业全面冲刺新阶段。至此5G的喧嚣目前也可以告一段落了。


  关于5G技术是什么,想必很多人都是“丈二的和尚,摸不着头脑”。很多情况下只是听到大家的人云亦云,被炒的最热的话题不是5G的标准是什么,而是大家更能够显而易见的花边新闻消息。下面,跟着小编一起简单快速的了解5G。首先,我们要先给5G下一个概念上的定义,那就是究竟什么是5G。按照专业普遍的说法就是,5G是第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移通信技术。就好像大家所熟知的4G是第四代移动通信技术一样。5G只是一个行业定义的标准,而不是什么具体的实物。
  国际上3GPP是5G标准的制定组织,它成立于1998年12月,其中成员包括欧洲的ETSI、日本的ARIB和TTC、中国的CCSA、北美的ATIS等电信标准开发协会。它成立的其主要目的就是为了协议成员之间的矛盾,制定规则和契约,简单的来说就是一个比较有社会地位的和事佬。3GPP最初的工作范围是为第三代移动通信系统(主要是UMTS)制定全球适用技术规范和技术报告。后来大家看,它这么干下去比较靠谱,就一直在4G、5G的道路上一发不收拾。


  3GPP除了组织伙伴外,还有市场代表伙伴,就是参与到3GPP中提供建议,并对一些项目提出市场需求的合作伙伴,其他的还有一些个体会员注册加入3GPP的独立成员,拥有和组织伙伴成员相同的3GPP决定权以及投票权。这其中就有我们所熟悉的人了,例如运营商AT&T、Verizon、CMCC等。Ericsson、NSN&Noki、,华为、中兴等设备商,3GPP工作组并不制定标准,而是提供技术规范(TS)和技术报告(TR),并由TSG批准,一旦TSG批准,就会提交到组织的成员,在进行各自的标准化处理流程。这就有了所谓的投票。


  关于投票问题,不少专家和各方吃瓜群众是众说纷纭,这里就再不多提了。那么现在大家了解5G的标准究竟是是什么,那么我们为什么要发展5G呢,5G比4G到底强在了哪?首先我们为什么要发展5G呢,因为时代在发展,科技在进步,随着万物互联概念的提出,未来对于流量速度上的要求会越来高。在中国方面,之前的专利都是在西方公司手中,中国的公司想要使用他们的技术,都需要缴纳大笔的专利费。此次5G技术的提出制定,也可以使中国参与进来,为未来掌握更多的话语权。那么相比于4G,5G到底都在哪些方面有了提升呢?
如果说从1G到2G是由模拟到数字的革命,2G到3G是数字到数据通信的革命,3G到4G主要是速率和容量的提升。4G到5G是应用场景的革命。5G有三大应用场景,分别是高速率、大连接和低时延高可靠。也就是说,从此无线通信不再单纯是人与人,人与网络的通信,而是将渗透到各种垂直行业。面向的是自动驾驶、无人驾驶、大数据云端运算等领域。那么5G时代,将是无线通信与各种行业应用相互结合、互相促进、互相联通的时代。


  首先我们要记住一个公式就是c=λν,1G、2G、3G,还是目前主流的4G、5G都是在这基础上进行的。5G相对于4G加入了mmWave,也就是毫米波,由于3Ghz下的频段已经用尽,为了满足5G这个带宽大户的需求,只能往高频段上靠了,但是频率越高覆盖性就会越差,这个时候怎么办呢,就是用许多根天线来进行信号的收发。相比于4G时代的4天线、8天线这种小儿科,5G在30Ghz频点时,基站最多可使用256根天线同时收发。使用70Ghz频点时,基站最多可使用1024根天线。
  此外,由于频率越高,波长越短,天线也就随之变短了,毫米波,天线也能够,变成毫米级,这就意味着在手机里,可以毫无压力的塞进越来越多的天线,既然有了Massive MIMO这么一个技术,就使得信号基站从原来的那么几根,进化成为小体积的天线列阵。并且可以在水平和垂直两个维度进行信号方向的调整,可以使能量更加集中、方向更加准确,降低用户间的干扰,通过更多的空分,支持更多的用户在相同资源上并行传输,提升了整体的吞吐率。


  在未来5G网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。随着各种智能终端的普及,面向2020年及以后,移动数据流量将呈现爆炸式增长。在未来5G网络中,减小小区半径,增加低功率节点数量,是保证未来5G网络支持1000倍流量增长的核心技术之一。因此,超密集异构网络成为未来5G网络提高数据流量的关键技术。
  中国方面,专家对即将到来的5G持良好积极的态度。早在2009年,华为就已经展开了相关技术的早期研究,并在之后的几年里向外界展示5G原型机基站。华为在2013年11月6日宣布将在2018年前投资6亿美元对5G的技术进行研发与创新,并预言在2020年用户会享受到20Gbps的商用5G移动网络。

图片来自华为

  工信部副部长陈肇雄表示:“5G是新一代移动通信技术发展的主要方向,是未来新一代信息基础设施的重要组成部分。与4G相比,不仅将进一步提升用户的网络体验,同时还将满足未来万物互联的应用需求。”
  工信部总工程师张峰此前就表示,我国将在2020年实现5G网络商用。近期,张峰再度透露了下一阶段我国5G发展的相关工作:“加快研发创新,加大5G技术、标准与产品研发的力度,构建国际化5G试验平台;强化频率统筹,依托国际电信联盟加强沟通和协调,力争形成更多5G统一频段;深化务实合作,建立广泛和深入的交流合作机制,在国际框架下积极推进形成全球统一的5G标准;促进融合发展,加强5G与垂直行业的融合创新研究,以工业互联网、车联网等重点行业应用为突破口,构建支撑行业发展的5G网络。”
  国家无线电监测中心副总工程师黄标表示:“目前,我国正在稳步推进5G研发工作,并已适当地领先于国际电信联盟工作时间表。相信中国在5G标准化过程中发挥的作用将比4G时期进一步提高,将为全球5G产业发展做出不可替代的贡献。”
目前5G技术第一阶段已经步入尾声,各家已经准备进行下一步的产品研发与基础建设中去了,希望大家可以通过小编的科普,来更多的了解技术,以及技术对我们生活到来的改变。
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