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5G空口技术成革命点2020年将落地

发布时间:2020-07-21 17:34:27 阅读: 来源:冷却塔厂家

5G看似遥不可及却又时刻出现在科技头条,它已经进入了我们的生活。说遥不可及,是因为4G才刚刚开始,怎么可能那么快就更新换代到5G?然而我国从2G的跟随、3G的参与、4G的突破到5G抢占制高点,显而易见,移动通信的更新换代已上升到国家战略层面,5G正在加速前行。

万物互联时代将开启

当前我们已处于移动互联网盛宴之中,几乎每个人都拥有手机、平板电脑,部分人还拥有手环、智能手表等可穿戴设备。此外“工业4.0”已经提出工业自动化,机器人办公已经应用在很多领域。由此可见,人与物、物与物之间的连接正成为未来发展的重要方向,未来智能家居、工业控制、农业控制、医疗、教育、交通、金融、环境监测、车联网、物流跟踪等行业都将成为连接的载体。

当前的移动通信网络是基于“人”设计的,并没有考虑到无穷无尽的“物”,现在的网络显然不能承载万物互联的连接量。此外,当前的网上娱乐、网上购物、网上办事等应用千姿百态,O2O已经一体化,网络已经成为生活的必需品。尽管运营商在大规模建设网络,但还是出现人均网络资源匮乏、网络速率不如人意的问题,因此网络必需进一步提速,同时辅以各种应用服务,构筑一个“信息随心至,万物触手及”的5G生态系统。

5G除了在传统的频谱效率、峰值速率、移动性等能力上有所突破外,最重要是契合移动互联网发展的流量密度,在用户体验速率、用户连接数密度等方面有所突破,只有这样,才能满足未来超千倍的业务量增长,满足物联网、工业互联网等的发展要求,实现5G的宏伟蓝图,如图1所示。

5G将呈现高低频谱混用

移动通信从2G/3G发展到4G,从全球来看,可用频谱资源已经趋于分散,那么发展到5G,作为移动通信赖以生存的频谱资源又成为当前的焦点。如果没有频谱资源,一切都将是空谈,频谱资源在一定程度上决定了5G技术的成败。

国际电联将在2015年11月召开国际无线电大会(WRC-15),为5G业务争取新的频谱。我国面向2020年还存在500MHz以上的频率缺口,需要在WRC-15大会上积极争取,同时面向5G大流量、高密度需要有300MHz以上连续频谱的支持,我国最好能够在4GHz~6GHz频段内寻找到适合的频谱,同时在6GHz以上的频段积极开展频率规划研究工作。目前我国拟向ITU提出新的适合频率(已划分687MHz):1427~1525MHz、3300~3400MHz、4400~4500MHz和4800~4990MHz,同时辅以2G/3G的零散频段,以及非授权频段等,如图2所示。总之,5G将是一个高频、低频混用的技术体系。

5G革命点在空口技术

IMT-2020(5G)推进组明确的技术要求有用户体验速率达1~10Gbit/s(非理论速率)、1ms级的端到端时延、1000倍带宽(每单位区域)、10~100倍设备连接数量、99.999%有效性(用户感知)、100%覆盖(用户感知)、减少90%网络能耗、低能耗机对机通信设备电池寿命可达10年等。

单看这些要求,我们不禁感叹要求如此之高,5G本来就是使用高频段,但还要保证网络100%覆盖、速率高、时延小。因此目前可以预见:SDN/NFV、云RAN和射频拉远(RRH)、网络致密化(多层组网)/Hetnet’s、增强型语音/视频、新的编码技术、增强型M2M、上下行高阶调制技术、动态频谱分配/共享技术、CDN等技术都将应用到5G中。

总之你现在可以想象到的技术几乎都会应用到5G中。但是5G毕竟是移动通信技术,它的革命点在于空口技术,只有空口技术效率提高,才是实实在在提高频谱效率,否则将只是各种技术融合的大杂烩。

目前5G讨论较多的关键技术有:毫米波(超高频使用)、超宽带频谱、非正交多址接入(同时同频全双工)/滤波器组多载波技术、带内全双工技术、干扰自消除技术(无需人工排查)、3D MIMO及beamforming/大规模天线技术、认知无线电频谱检测技术、无边界小区/超小小区和超密度网络、多载波聚合/多流聚合等。下面图3~图5部分技术示意图可加深理解。

当然5G发展还处于需求征集、技术探索阶段,特别是空口技术还存在很多不确定性,我们还需拭目以待。

5G标准即将落地

5G标准研究工作如火如荼,ITU早已启动了5G需求远景规划,负责落地的3GPP也在于2014年12月举行的会议上启动了5G的立项预研工作。5G目前还处于需求征集阶段,各国也开展了相关研究,预计在2020年左右将开始试验。

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