《电子技术应用》

2020年正式商用 5G将开启万物互联时代

2017/1/9 6:00:00

通信世界几乎10年演化一个时代,上世纪90年代2G时代开启,2010年左右4G网络兴起,2020年5G网络将正式商用,不得不说5G网络真的要来了......

通信技术演进从最开始的电报、电话、到移动通信技术,从第1代到第4代移动通信技术,围绕的都是人与人之间的通信,可以说是“沟通便捷”促使着通信行业的发展进程;而在如今的网络直播、虚拟现实、4K视频逐渐普及的大环境下,用户对于网络的要求也是越来越高,要满足用户不断增长的网络需求,一个带宽更高、时延更低、覆盖更广的移动网络必不可少,而5G正是一个能够满足这些需求的网络。

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通信世界几乎10年演化一个时代

“G”是英文“Generation”(第x代)的缩写,不难理解,5G就是第五代移动通信技术;回顾过往,第一代是模拟技术,仅能提供质量不怎么高的语音通话;第二代实现数字化语音通信,可提供清晰的数字语音通话和极慢数据传输业务的网络;第三代是我们所熟知的3G技术,以多媒体通信为特征,能同时提供语音和数据业务的通信系统;第四代是正在铺开的4G技术,其通信速率大大提高,可在线流畅观看1K高清视频节目。而到了第五代移动通信技术,则能够承载更多的设备连接、拥有更快的反应、传输更大的流量。

5G时代离我们不远了

5G概念的提出已有很多年头,早在2006年高通便即开始研发5G,在2009年华为开始研发5G.....相对来说,5G在我国起步比较早,早在2013年便成立了IMT-2020(5G)推进组。回顾2016年,5G无疑是通信行业最受关注的领域。围绕5G发生的大事很多,最具代表性的包括:IMT-2020(5G)推进组于年初启动了5G技术研发试验,如今第一阶段测试已经顺利完成。放眼全球,在5G标准成熟过程中,中国贡献突出。既有中国移动牵头3GPP的5G系统架构标准项目,又有中国主导的Polar码入围3GPP的5G eMBB(增强移动宽带)场景的信道编码技术方案。

高通发布Snapdragon X50 5G调制解调器芯片

2016年10月份,高通公司发布Snapdragon X50 5G调制解调器芯片,这款芯片能够帮助厂商开展早期的5G试验和部署,从而更好打造下一代的无线终端产品。预计将会在2017年下半年出样,集成骁龙X50的终端设备会在2018年上半年推出。

英特尔发布一款5G调制解调器

在正在进行的CES2017的展会上,英特尔也发布一款5G调制解调器,该产品是世界首个同时支持6GHz以下频段和毫米波频段的全球通用的5G调制解调器,这个调制解调器包含一个紧凑的、低功耗的芯片工具包,并提供千兆级速度和超低时延;可见芯片厂商都在有条不紊为5G网络做着准备。

很多小伙伴们会问:5G能干什么?简而言之,实际上5G包含4G网络能做的一切之外,一个比较主要的一点就是万物互联。如果说4G改变生活,那么5G将“改变社会”;如果说1G、2G是短信,3G是照片,4G是图像,那么5G将是虚拟现实、万物互联。

5G具有极大的吞吐量

回到通信技术本身,5G网络主要有三大特点,极高的速率enhanced mobile broadband (eMBB),极大的容量Massive Machine Type Communication(mMTC),极低的时延Ultra Reliable Low Latency Communications (URLLC)。那么,5G网络会给我们生活带来什么改变呢?接下来,我们不妨从这三方面入手聊一聊。

虽然如今的4G已经很快,但这还远远不够,5G的目标将是最大10Gbps,有人会问10Gbps是什么概念?从速率上来说,5G网络的速率大概会是4G网络速率的100倍以上;因此5G网络的下载速度可达每秒1-10G;也就是说在5G网络下,一部4G左右的高清电影,1秒钟左右即可下载完成。

4G速度与5G速度形象对比

如果5G时代到来,4K视频甚至是8K视频将能够流畅实时播放;云技术将会更好的被利用,生活、工作、娱乐将都有“云”的身影;另一方面,极高的网络速率也意味着硬盘将被云盘所取缔;随时随地可以将大文件上传到云端。

文章开始,笔者提到5G网络能承载更多的设备连接、传输更大的流量,从4G开始,智能家居行业已经兴起,但只是处于初级阶段的智能生活,4G不足以支撑“万物互联”,距离真正的“万物互联”还有很大的距离;而5G极大的流量将能为“万物互联”提供必要条件。

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5G将开启万物互联

如果“万物互联”成为现实,可以想象一下我们的生活将会变成什么样子?恐怕那才是真正“衣来伸手,饭来伸手”的智能生活。

早上,你的枕头、被子或者床以一种更加自然的方式把你从睡梦中叫醒,接下来为你开启窗帘以及开启房间内需要开启的灯光;当你走到卫生间,将会为你调节好水温、灯光甚至是马桶圈的温度,当梳洗打扮过后,你的身体基本体检数据已通过你所使用的家居用品检测出来,如有进一步检查的必要,将会提醒你到医院进行检查。

自动驾驶汽车

如果说刚好你的身体状况并不好,需要去医院进一步检查;当你打开房门时,你的自动驾驶汽车已经从车库或者停车位自动行驶到楼下,你只需要输入目的地和需求(避免拥堵或最近路程)即可,你的汽车将会根据你提供的目的地以及需求自动规划行驶路线,接下来你可以在车上享受“虚拟现实”带来的生活。

虚拟现实

当你戴上VR头盔后,你便进入了一个虚拟的世界,在这个世界,你可以与他人进行互动,游戏甚至击掌。有了5G网络,用户之间的相互协作将迎来新的时代,相同物理位置的两人将可以实现相互合作。007系列电影中的各种炫酷技术,将并非邦德独享,我们每一个人都将享有。

如果你到达医院发现,平时为你看病的医生不在,这时可以通过5G网络实现远程看病,你的检查结果能够实时传输到医生的手机中,医生会根据你的身体状况作出相应的诊断以及治疗;可以想象,绝大多数的检查、诊断均可通过远程来完成;即使是一些紧急情况甚至是手术,也可利用5G网络的极低时延特征来完成。

万物互联时代

当然,5G网络带来的改变远不止于此;智慧城市、智慧电网、智能放牧/种植、物流实时追踪、远程驾驶、车联网自动驾驶、工业控制......都有可能随着5G时代而到来。

5G网络何时推出

在投入商用之前,5G网络还有很长的一段路要走,网络技术还没有定义和标准化,无线频谱必须分配,硬件也需要开发,所有这一切都需要时间和资源。如果一切都按照计划进行的话,预标准的5G网络将于2018年韩国冬奥会期间投入使用,而标准化、商用的5G网络则有望在2020年日本东京奥运会期间投入使用。到那个时候,5G网络也将同时在韩国和中国部署。

5G费用很贵吗?

5G来了用户最关心的还是资费。如今,国内三大运营商也已宣布不再投入2G网络建设,很可能在5G来临之前,2G网络将被取消;而一旦2G停网,之前建立在基站上的2G设备就可直接拆除并换上新的设备,省下了不少基站选址的成本。实际上,通信业每次技术升级无论从2G到3G还是到4G都没有摆脱降价的命运,而且每次都能下降20%。一句话,通信将越来越“贱”。

告别“全网通”

5G的到来很可能将不会存在全网通手机的概念,一直以来我们购买手机时,都要格外关注各种网络制式的选择,因为有些手机并不支持一些网络制式。如果到了5G时代,根据目前的情况,各参与方很可能会力推统一制式,未来5G技术标准有望实现单一制式的标准,因此没有网络制式的束缚,只需一部手机即可漫游全球;此外,手机终端成本也会随之下降。

5G时代即将到来,你准备好了吗?

写在最后

通过以上的了解,可以把5G网络归纳为五个特征:“无与伦比的速度”、“人多也没问题”、“啥都能通信”、“既实时又可靠”、“体验俱佳”。

一直以来,移动通信技术的发展都对全人类的进步起到了重要推进作用。业界普遍认为万物互联、虚拟增强现实以及智能驾驶将是5G时代的最为关键应用。因此5G也常被称为“面向2020年的新一代移动通信系统”,是从联接人到联接物的关键技术。5G在中国,已经不再是一个未来时的概念,它已经成为一个进行时的现实;5G时代即将到来,你准备好了吗?


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