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​什么是5G?

2024-10-29 22:11 来源:尚腻网 点击:

什么是5G?

本文为入门介绍,非专家,欢迎高手指正。

什么是5G?

5G是第五代无线通信技术。无线通信技术在日常生活中应用最多的就是手机打电话或使用数据流量,如看视频或APP等。以往无线通信技术分别经历了1G到4G的升级,每一次升级都对社会产生了巨大的影响。目前较多使用的是4G技术。

5G有什么不同?

1.传输数据的速度大幅提高。

目前4G/LTE的峰值传输速率达到每秒100Mbps, 而5G将达到峰值10Gbps及以上, 提升约100倍。这意味着用手机下载视频可以秒杀,看视频或打联网游戏不再卡顿。

2. 增加物联能力:海量连接、低能耗、小数据量。

之前的4G网络没有对物联网的支持,而传统连接较多是短距离通信技术,如Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术,覆盖距离短,如几十米,其连接的终端数量有限,如家用路由器通过wifi一般连接10-40个左右的无线设备;而5G技术可以连接100万个终端每平方公里,5G下的NB-IO技术覆盖距离达到10公里。它的这个特点可以实现工业、农业、公共设施等的大量物联,例如连接城市中的所有井盖,或农场中的全部奶牛。 另外它的能耗低,可以一次使用10年,例如可以在深山老林安装火灾监测设备,多年不用更换或维修。5G有个说法是为物联网而生,因为它将物联网提升可实现的水平。

3. 传输数据做到超低延迟。

所谓延迟,常见的例子就是看到闪电与听到声音会有几秒延迟。手机上点击播放视频到最后播放也会有几毫秒到几秒的延迟,由于数据在网络上传输速度或服务器处理速度。平常我们二人说话的声音传递的时间延迟是140毫秒。5G的网络延时从4G的50毫秒将缩短到1毫秒。这个特点将应用在一些关键的应用场景,如自动驾驶、远程医疗等。

5G的这些特点将改变哪些应用?

1. 速度大幅提高,将改变增强移动宽带(eMBB)场景。

游戏:将成为5G最先影响到的领域。如将消除电子竞技和网络游戏的卡顿;如让AR增强现实中的游戏角色变得更加智慧、敏捷;如将云计算的强大计算力量引入虚拟现实,降低虚拟现实游戏终端设备的性能要求。研究机构Ovum预测AR游戏将有90%的年均增长,2028年全球达到357亿美元。随着网络能力替身,基于云端的游戏也会有爆发。总计, 基于5G的移动游戏将在2028年全球超过1000亿美元。主要将应用在手机上,笔记本等终端移动设备也将受益。

视频影音:视频影音播放将可在随时随地进行,不必提前下载到本地,不必花费较多的缓冲等待时间, 体验不断改善,观众群体数量将大幅提升,同时也将吸引更多的视频创造者加入,产业不断壮大。主要将应用在手机上,笔记本等终端移动设备也将受益。

4K/8K等高清电视:电视的屏幕尺寸由于屏幕较大,其屏幕分辨率还有较大的提升空间,如4K,8K。目前与4K、8K电视匹配的4K、8K视频流却受限于网速问题,难以实施播放,通信速度提升,解决了4K、8K视频流实时播放的问题,继而可促进4K、8K电视的普及。

AR/VR/裸眼3D:AR/VR的视频、游戏、广告等快速发展。例如玩吃鸡游戏时,用户带上VR头盔,视线360度完全进入到游戏世界;玩家身上穿上体感衣服,中枪时衣服上将给出同样感觉体验,全球玩家一起参与,且网络连接流畅。另外目前裸眼3D由于网速慢,导致播放卡顿、眩晕感等问题,未来将有明显改善

云服务:实际上服务不在本地提供的,大都可以叫云服务,例如将一个文件存储到网上(百度硬盘等各种云影片)。随着网速提高,用户将直接使用云服务,如云office,云备份,云游戏等等。越来越多的服务将以云服务方式提供,理论上,手机上的各种APP基本都不必再安装在本机上,可以通过云服务来使用。

有线连接将逐渐被无线连接所取代:随着无线的速度越来越快,较多有线连接的方式将被取代。如台式电脑、电视等采用无线连接。

终端设备:手机和电脑的性能将不再受限于本身的配置,而是可以借力云端更强大的处理能力。

2. 增加物联能力,将改变海量大连接(mMTC)场景。

包括:民用(如智能家居,出行的共享单车,老人孩子宠物的追踪监测,远程医疗等);工业:设备的监测(如机床、大型机械等);服务业(集装箱追踪等物流行业;建筑楼宇中的中央空调等监管;等等);政府(路灯等公共设施监测); 农业(动植物监测等)。例如:在农田中安装监测传感器,测量农作物的水分、温度和虫害等指标;当水分过少时,可以自动启动灌溉,不用人工干预。

3. 传输数据做到超低延迟,将改变低时延高可靠类业务(cMTC,也称URLLC)

目前最主要的应用是自动驾驶。自动驾驶要求快速将路况等情况传送到车上的处理模块,以便汽车能够快速做出反应,如调整行驶路线,变更车道等,5G将满足这个需求场景。 同样地,5G技术也将满足远程医疗、远程机器控制等领域的需求。

5G什么时候能够得到普及和应用?

1.5G的技术标准将在2019年完成制定,在2020年开始商用。

目前5G的技术标准还没有确定。目前3GPP(一个无线通信技术标准制定的国际民间组织,以企业为主,如高通,爱立信,华为等)在负责标准的制定,最后由联合国下属的电信组织ITU做官方确定。5G的最终标准是R16版本标准的制定,2018年7月至2019年12月将制定和确定R16版本,即目标是最晚2019年12月完成5G标准的制定。商用时间最早估计是2019年末开始,大概率估计是2020年开始商用。

2.各国的进展情况

日本预计在2020年东京奥运于大城市推出5G服务。

韩国SK电讯表示将在2019年下半年推出5G商用网络。美国AT&T表示或将在2018年底之前提供商业5G服务。

我国工信部给出的规划显示,我国2019年开始部分城市5G网络的试商用,而2020年正式在全国开启5G网络商用,目前中国移动、中国联通、中国电信正在搭建5G网络。

3.手机厂商的进展

2018年联想发布的摩托罗拉手机Z3支持5G,但需要在手机后叠加一个通讯模块,该模块大约在2019年年初上市。2019年6月左右的时候,市面上会出现一大波儿支持5G网络的手机,其中包含了华为和使用高通方案的。 苹果将在2020年推出5G手机,采用Intel的基带芯片。

4. 预测5G的普及速度

市场咨询公司Ovum预计,在全球多媒体(音乐/视频/游戏等)产业领域, 使用5G传输的比例将在2020-2021年仅占较少比例,从2022年开始进入快速普及阶段;2022年将达到20%,2024年接近50%左右,2025年超过3G与4G的合计。

5G的市场规模?

根据GSMA&中国信通院的预测,中国5G连接数(手机+智能家居+工业设备等等)预测在2022年将达到一亿台,并进入快速普及阶段,2025年超过4亿台。

中国信息通信研究院预测,到2030年在直接贡献方面,5G 将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为6.3 万亿元、2.9 万亿元和800 万个。