揭秘5G

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  2014年5月,三星电子宣布,其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络,并表示將在2020年之前进行5G网络的商业推广。2016年8月,诺基亚与电信传媒公司贝尔再次在加拿大完成了5G信号的测试。在测试中诺基亚使用了73GHz范围内的频谱,数据传输速度也达到了现有4G网络的6倍。5G网络距离我们已经不远了。
  5G中的关键技术
  如果要从技术细节描述出什么是5G,我们可能需要等到2020年,因为目前还没有任何电信公司或标准制订组织的公开文件中有提到5G。只有5G的国际标准通过,这个标准是目前对5G最详细与科学的描述。不过,5G网络里的两个关键技术是一定有的。
  1. 大规模MIMO技术
  M I M O技术是无线通信天线技术的一种,是M u l t i p l e -InputMultiple-Output的简称,即多路输入多路输出技术的意思。简单来说,就是将基站的单天线换为由多天线构成的天线阵列,然后与具有多天线的移动台进行通信。
  其通信原理是,把一份资料分割成多份,通过多重天线同步传送,由于传输信号在传送过程中可能会发生干扰,传输信号选择不同的反射或者穿透路径来避免。
  路径的不同可能造成到达接收端的时间不一致。为了防止资料因为时间延误无法重新组合,接收端也会具备多重天线接收信号。最终,利用一种算法将分开的资料重新整合,这样便可以正确且快速的传输资料流,从而大幅度地提升频谱利用率。
  2. 多载波技术
  载波,是指载有数据的特定频率的无线电波。多载波即是采用多个载波信号(将信道分成若干正交子信道),将需要传输的数据信号转换成并行的低速子数据流,然后调制到在每个子信道上进行传输。
  采用多载波技术主要是为了配合大规模MIMO技术,其具有频谱效率高、灵活性强以及复杂度低等特点。
  为物联网而生
  3G,第三代移动通信技术是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。
  4G,是第四代移动通信及其技术的简称。相比3G,4G带宽更高,能够传输更高质量的视频及图像。4G能以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20-50MMbps,并能满足几乎所有用户对于无线服务的要求。
  5G技术是为物联网而生,拥有更大的容量和更快的数据处理速度,通过手机、可穿戴设备和其它联网硬件推出更多的新服务。5G技术为物联网提供了超大带宽,它的容量预计是4G的1000倍;4G网络是专为手机打造,没有为物联网进行优化,与4G相比,5G网络可以支持10倍以上的设备;使用4G网络,你不能在手机上真正实时在线玩游戏,但使用5G网络却可以做到。
  移动性和连续性
  过去,这些业务大多只能通过固定宽带网络才能实现,未来5G将让它们移动起来。它们的特点是,需要尽可能大的带宽,实现极致的流量吞吐,并尽可能降低时延。
  目前,即使是最先进的LTE调制解调器,最快速率也只能达到千兆比特/秒,但往往一个小区的用户,就已经有千兆级的带宽消耗,而且,更多大流量的业务,未来还将不断发展,所以,提升带宽容量,是未来移动网络发展的必然趋势。
  以超高清视频为例,即使经过压缩之后,每一路8K视频的带宽速率,都将超过100M/秒,如果一个小区有5到10个,甚至是100个用户,现有的4G网络只能崩溃堵塞。
  综上所述,在性能方面,5G将实现更大的带宽,更低的时延,以及更多的网络连接。要同时实现这些突破,5G将成为一个超级复杂的通信系统,对连接技术有着极高的要求。
  未来的5G网络,将需要支持更多样的场景和更广泛的应用,更多的频段和更先进的技术。比如,5G将同时使用更多的频段,以全面满足增强型移动宽带、关键业务型服务和海量物联网的需求。其中,1GHz以下的频率,拥有更远覆盖距离,面向海量物联网;1GHz至6GHz的频率,支持更大的带宽,面向增强型移动宽带和关键业务型服务;6GHz以上的频率如毫米波,可以实现极致带宽,面向更短程的极致移动宽带。
  就目前三大运营商积极布局5G的状况看,三大运营商有可能在2018年就展开5G网络建设,让我们一起期待这飞一样网速时代的到来吧。(编辑/有庆)
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