5G 的好,4G 永远做不到丨对我国有战略意义的5……

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对大多数人来说,5G(第五代移动通信技术)并不是个太陌生的词汇——特别是经常关注科技新闻的朋友们,估计早已对号称能实现“万兆无线带宽”的5G网络心驰神往……

但我们普通人最关心的,还得是说5G手机马上要出来了,我们要不要换一个新手机...

今天借这个机会,就给大家科普一下5G到底是什么~

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通信行业背景

通信世界的演化很快,几乎10年就是一个时代。1980年之后开始出现了2G网络,主要是解决了我们的语音问题;2000年之后出现了3G网络、2010年之后出现4G网络开始普及,从而解决了我们的数据业务难题。又快到下一个十年了,而4G的局限性也慢慢的显现了出来。

宽带不够大、时延太长,我们的日常使用完全够用,但放眼未来,无人驾驶、机器人、手机AI,真正要达到智能的程度,仅靠现在的4G是搞不定的了。

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不过这个行业云集了世界上最聪明的一群人,钻研着最顶尖的技术,为社会带来无尽的便利和福祉。

近代人类社会的演进伴随的就是通信技术的演进,从最开始的电报,电话,到近代的移动通信技术,正是因为沟通的便捷加快了历史的进程。

但通信行业本身很尴尬。

这是一个基础设施行业,承担着为应用提供管道的角色。今天的移动互联网风口很大程度上就是移动通信技术的进步挖出来的。所以通信技术本身的贡献需要从应用通信技术的应用体现出来,当然5G也不例外。

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5G 是什么?

5G 全名 5th Generation Mobile Networks,第五代移动通信系统。

而在说什么是5G之前,让我们再来回顾一下前四代:

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1G,模拟制式的通信,属于大哥大的年代。

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2G,变成数字通信,增强了抗干扰能力,也开始可以通过GPRS和EDGE上网了。

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3G,最明显的进步在于大大提升上网速率!也从此开启了移动互联网的新篇章。

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4G,网速更快,下行速率可达到100Mbps,不输WiFi。

到了5G,网络更快、更稳定那是肯定的。但你有没有想过,我们现在的4G用来上上网,刷刷视频其实也基本能胜任。

为什么还要5G呢?

要谈5G的价值和5G网络会怎样的改变世界,谈通信技术本身,必须谈及伴随着这种技术应运而生的应用和5G的自身特点。

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5G网络主要有三大特点:

  • 极高的速率
  • 极大的容量
  • 极低的时延

我们就先从这三个方面入手聊聊,5G将会给这个世界带来什么潜在的应用。

高速率▲▲▲

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5G可以说是站在巨人的肩膀上,依托4G良好的技术架构,5G可以比较方便的在其基础之上构建新的技术。未来的5G愿景最强烈的一个方面就是用户体验到的网络速率。4G现在已经很快了,但是还不够,5G要做到的目标是最大10Gbps(defined by METIS)。

如此高的速率可以支持什么应用呢?

  • 高速上传下载
  • 3D视频,4K甚至8K视频流的实时播放
  • 结合云技术,工作,生活和娱乐全都交给云
  • AR,VR与游戏生活相结合
  • Media everywhere 改变媒体传播的方式

大容量▲▲▲

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物联网这个话题最近几年来一直占据着热门,但是受限于终端的功耗以及无线网络的覆盖,广域物联网仍处于萌芽的状态,伴随着5G网络的出现,可以预见未来它必将大热。

5G将会通过什么技术手段来支持物联网技术的发展呢?首先看看它将如何解决物联网技术的核心问题:

功耗问题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,而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,寄希望于终端自身能够节省电能,使用越久越好。

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(物联网终端对通信的实时性一般不高),降低使用带宽,降低终端发射功率,降低天线复杂度(SISO),优化物理层技术(HARQ,降低盲编码尝试),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。

大容量应用

  • 物联网
  • 智慧城市
  • 智慧家居
  • 智慧电网
  • 智能放牧,种植
  • 物流实时追踪(以后不是查快递到没到,而是查它在哪条路上)

低时延▲▲▲

LTE网络的出现使移动网络的时延迈进了100ms的关口,使对实时性要求比较高的应用如游戏,视频,数据电话成为可能。而5G网络的出现,将会使时延降到更低,会为更多对时延要求极致的应用提供生长的土囊。

降低时延的技术原理:LTE中的一个TTI是1ms,而5G将通过对帧结构的优化设计,将每个子帧在时域上进行缩短从而在物理层上进行时延的优化。相信在后期5G信令的设计上也会采用以降低时延为目标的信令结构优化。

低时延高可靠应用:

  • 远程医疗手术
  • 远程驾驶
  • 车联网自动驾驶
  • 工业控制

5G 的实际应用

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放眼未来,无人驾驶、机器人、手机AI,这些高科技对于更快更强的网络需求越来越明显,我们的生活要想真正要达到智能的程度,运算肯定还是得放到云端,那么仅靠现在的4G网络肯定是不行的。

还有物联网、智能家居,依靠5G极小的延迟和更多的连接数,可用性和使用体验将会大大提升!

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总之,5G不再是上网的专属工具,它就像为所有需要无线数据传输的设备开了个快车道。可以成为未来智能生活的基础设施。

那么问题的关键来了:

我们什么时候才能用上 5G 网络?

据《北京青年报》报道,经国内三大运营上内部人士证实,中国移动、中国联动和中国电信三家运营商均已获国家相关部门批准,将在北京上海广州等部分城市试点建设 5G 网络。

中国联通将在北京、天津、青岛、杭州、南京、武汉、贵阳、成都、深圳、福州、郑州、沈阳等 16 个城市开展 5G 试点。

中国移动则会在杭州、上海、广州、苏州、武汉等 5 个城市开展 5G 外场测试,并在每个试点城市建设超过 100 个 5G 基站,此外中国移动还将在北京、深圳、成都等 12 个城市进行 5G 业务应用示范。

而中国电信目前确定的 5G 试点城市有 6 个,分别是雄安、深圳、上海、苏州、成都、兰州,之后还会增加 6 个试点城市。

关于5G的进展,更值得一提的是,在5G的底层信道编码规范中,华为的Polar码在短码方案上力压美欧群雄胜出。

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全球最大的政治风险咨询公司欧亚集团的全球技术主管 Paul Triolo, 在接受《经济学人》采访时就提到: 倘若引领了 5G 市场,中国就可以将自身优势应用在更加有利可图、成熟且最具战略意义的市场中,助力这种新型网络成为一个「中国影响力的载体」。

看来,即将到来的的5G时代非常值得期待啊。

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CHINADAILY:《5G licenses may come 'in time'》

中国财经信息网:《科技行业观点聚焦:5G布局加快 通信设备企业广泛受益》

最黑科技:《4G已经够快了,5G到底有啥用?》

知乎-@MIka:《5G 网络将会怎样改变世界?》

数据局:《华为:5G时代十大应用场景白皮书》

央视网:《5G已来~标准出炉!5G能干什么?与4G有啥不一样?》


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