太阳成集团|5G第五代移动通信系统你知多少?

发布者: 发布时间:2021-09-13
本文摘要:移动通信自20世纪80年代问世以来,经过三十多年的爆发式快速增长,已沦为相连人类社会的基础信息网络。

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移动通信自20世纪80年代问世以来,经过三十多年的爆发式快速增长,已沦为相连人类社会的基础信息网络。随着信息和网络技术的较慢发展,无线移动通信网络的数据流量于是以以每年相似100%的速度快速增长,新兴智能业务堪称层出不穷,迫切需要更为高速、更为高效、更为智能化的新一代无线移动通信技术来承托。

因此,在全球第4代移动通信(4G)网络的部署方兴未艾之时,第5代移动通信技术(5G,fifth-generation)的研发已冲破大幕,沦为整个学术界和信息产业界最热门的课题之一,引发全球移动通信领域新一轮的技术竞争。上图来源:5G概念白皮书移动通信的发展不仅深刻印象转变了人们的生活方式,而且已沦为推展国民经济发展、提高社会信息化水平的最重要引擎。随着4G转入规模商用阶段,面向2020年及未来的第五代移动通信(5G)已沦为全球研发热点。

那么,究竟什么是5G?5G是时隔4G之后,为了符合智能终端的较慢普及和移动互联网的高速发展而正在研发的新一代移动通信技术,是面向2020年以后人类信息社会市场需求的第五代移动通信网络。总结移动通信的发展历程,每一代移动通信系统都可以通过标志性能力指标和核心关键技术来定义,其中:1G:使用频分多址(FDMA),不能获取仿真语音业务;2G:主要使用时分多址(TDMA),可获取数字语音和短距离数据业务;3G:以码分多址(CDMA)为技术特征,用户峰值速率超过2Mbps至数十Mbps,可以反对多媒体数据业务;4G:以向量频分多址(OFDMA)技术为核心,用户峰值速率平均100Mbps至1Gbps,需要反对各种移动宽带数据业务。5G:关键能力比以前几代移动通信更为非常丰富,用户体验速率、连接数密度、末端到末端时延、峰值速率和移动性等都将沦为5G的关键性能指标。

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上图来源:5G概念白皮书业界指出5G不应具备如下的基本特征:1、互联网设备数目不断扩大100倍随着物联网和智能终端的较慢发展,预计2020年后,联网的设备数目将超过500~1000亿部(个)。未来的5G网络单位覆盖面积内反对的设备数目将大大增加,相对于目前的4G网络将快速增长100倍,一些类似应用于,单位面积内通过5G联网的设备数目将超过100万。

2、数据流量快速增长1000倍业界预测10年后,全球移动数据流量将超过2010年的1000倍。因此,5G的单位面积的吞吐量能力,尤其是整天时吞吐量能力也拒绝提高1000倍,最少超过100Gb/s/km2以上。

3、峰值速率最少10Gb/s面向2020年的5G网络,相对于4G网络的峰值速率,其峰值速率必须提高10倍,即超过10Gb/s,类似场景下,用户的单链路速率拒绝超过10Gb/s。4、用户可取得速率超过10Mb/s,类似用户市场需求超过100Mb/s未来5G网络,在绝大多数的条件下,任何用户一般都需要取得10Mb/s以上的速率,对于诸如急救车内高清医疗图像传输服务等类似市场需求用户和业务,取得速率将低约100Mb/s。5、网络耗电较低绿色低碳、节省能源是未来通信技术的发展趋势,未来的5G网络,要利用末端到端的节约能源设计,使网络综合能耗效率提升1000倍,符合1000倍流量拒绝,但能耗与现有网络非常的水平。

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6、频谱利用率低由于5G网络的用户规模大、业务量大、流量低,对频率的需求量大,要通过演变及频率大幅提高或传输等创意技术的应用于,提高频率利用率。相对于4G网络,5G的平均值频谱效率必须5~10倍的提高,解决问题大流量带给的频谱资源紧缺问题。7、可靠性低和时延短2020年的5G网络,要满足用户随时随地的在线体验服务,并符合诸如应急通信、工业信息系统等更加多低价值场景市场需求。因此,拒绝更进一步减少用户时延和掌控时延,相对于4G网络要延长5~10倍。

面临多样化场景的极端差异化性能需求,5G很难像以往一样以某种单一技术为基础构成针对所有场景的解决方案。此外,当前无线技术创新也呈现出多元化发展趋势,除了新型多址技术之外,大规模天线阵列、超强密集组网、仅有频谱终端、新型网络架构等也被指出是5G主要技术方向,皆需要在5G主要技术场景中充分发挥关键作用。因此,综合5G关键能力与核心技术,5G概念可由“标志性能力指标”和“一组关键技术”来联合定义。

其中,标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”,一组关键技术还包括大规模天线阵列、超强密集组网、新型多址、仅有频谱终端和新型网络架构。在未来5G要构建的技术场景面向2020年及未来,移动互联网和物联网业务将沦为移动通信发展的主要驱动力。上图来源:5G概念白皮书5G将符合人们在居住于、工作、休闲娱乐和交通等各种区域的多样化业务市场需求,即便在密集住宅区、办公室、体育场、室外集会、地铁、快速路、高铁和广域覆盖面积等具备超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性特征的场景,也可以为用户获取超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等淋漓尽致业务体验。与此同时,5G还将渗透到物联网及各种行业领域,与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合,有效地符合工业、医疗、交通等横向行业的多样化业务市场需求,构建确实的“万物网络”。

总之,5G是面向2020年信息社会市场需求的新一代移动通信系统,学术界和产业界正在对其概念和技术展开普遍探究,尽管仍未构成统一的标准,但随着信息和网络技术的较慢发展,5G的关键技术将获得实质性的突破,具备更加辽阔的应用于前景,全面提高全球信息化程度和经济发展,这将是一个必定的趋势,未来的世界是信息化的世界,通信系统技术的发展则是信息化进展的“催化剂”!。


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