數碼科技

5G的三大場景和六大基本特點和核心技術

5G的三大場景和六大基本特點和核心技術

5G的三大情景

國際標准化組織3GPP定義了5G的三大情景。其中,eMBB指3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業務,mMTC指規模性物聯網業務,URLLC指如自動駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠相連的業務。

根據3GPP的三大場景定義我們可以看出,針對5G,全球通信業的普遍看法是它不但需具備高速度,還應滿足低時延那樣更高的需求,雖然高速度依舊是它一個構成部分。從1G到4G,移動通信的核心是人與人之間的通訊,個人的通訊是移動通信的核心業務。可是5G的通訊不單單是人通訊,而且是物聯網、工業自動化、自動駕駛等業務被引進,通訊從人和人之間通訊,開始轉為人與物的通訊,直到設備與機器之間的通訊。

5G的三大情景顯然對通訊給出了更高的需求,不但要解決一直需要解決的速度問題,把更高的速度提供給客戶;並且對功耗、延遲等給出了更高的需求,一些embb application層面已經徹底超出了對於傳統通信的認知,把更多的應用能力融合到5G中。這就對通信技術給出了更高規定。在這三大場景下,5G具備6大基本特點。

5G的四大基本特性

高速度

相較於4G,5G要解決的第一個問題就是高速度。網絡速度提升,客戶體驗與體會才會有較大提升,網絡才能應對VR/超高清業務時沒有限制,對網速要求很高的項目才能被普遍推廣和應用。因而,5G第一個特點就定義了速率的提高。

其實和每一代通信技術一樣,確切說5G速度究竟是多少是很難的,一方面峰值速度與用戶的具體感受速率不一樣,不同的技術不同的階段速度也會不同。針對5G的基站峰值要求不少於20Gb/s,當然這個速度是峰值速率,不是每一個客戶的感受。隨著新技術應用,這個速度也有提高空間。

這樣一個速率,代表著用戶可每秒鍾下載一部超清電影,也可能適用VR視頻。這樣的高速度給未來對速率有很高要求的項目帶來了機會和可能。

泛在網

隨著業務的發展,網絡業務必須包羅萬象,普遍存有。這樣才能適用更豐富的項目,才能在繁雜的畫面中使用。泛在網有兩個方面的內涵。一是普遍覆蓋,一是深度覆蓋。

普遍是指我們社會生活的各個地方,必須廣覆蓋,之前高山峽穀就不一定必須網絡覆蓋,因為生活的人很少,可是如果能覆蓋5G,能夠大量布署感應器,開展環境、空氣質量甚至地貌變化、地震的檢測,這便非常有價值。5G能夠為大量這種運用提供網絡。

深度是指生活當中,盡管已有網絡部署,但是需要進到更高質量的深層覆蓋。我們今天家裏已經有了4G網絡,可是家裏的洗手間可能網絡速度不太好,地下停車庫基本沒信號,目前是可以接受的情況。5G的來臨,可把以前網絡質量不好的洗手間、地下停車庫等都用很好的5G網絡普遍覆蓋。

一定程度上,泛在網比高速度還重要,只是建一個少數地區覆蓋、速率很高的網絡,並無法保證5G的服務與感受,而泛在網才是5G體驗的一個基本前提。在3GPP的三大情景沒有講泛在網,可是泛在的要求是隱含在所有場景下的。

低功耗

5G要支持規模性物聯網應用,就必須得有功耗的需求。這些年,可穿戴產品有一定發展,可是遇到很多瓶頸,最大的瓶頸是感受較差。以智能手環為例,每日充電,甚至不到一天就需要充電。全部物聯網產品都要通訊與能源,盡管今日通訊能通過多種手段完成,可是能源的供應只能靠電池。通訊過程若耗費大量能量,就難以讓物聯網產品被客戶普遍接受。

如果能把功耗降下去,讓大部分物聯網產品一周充一次電,甚或一個月充一次電,就能大大改善用戶體驗,推動物聯網產品的高效普及。eMTC基於LTE協議演變而成,為了更加適合物與物之間的通訊,也為了更低的成本,對LTE協議進行了剪裁和優化。eMTC基於蜂窩網絡開展布署,其客戶設備根據適用1.4MHz的射頻和基帶帶寬,能直接連接已有的LTE網絡。eMTC適用上下行較大1Mbps的峰值速率。而NB-IoT搭建於蜂窩網絡,只耗費大概180kHz的帶寬,可直接布署於GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,以降低布署成本、完成平滑升級。

NB-IoT其實基於GSM網絡和UMTS網絡就可以開始布署,它不需要和5G的關鍵技術那般需重新建設網絡,可是,雖然它布署在GSM和UMTS的網絡上,還是一個再次建設的網絡,而它的能力是大大降低功耗,也是為了滿足5G針對低功耗物聯網應用場景的必須,和eMTC一樣,是5G網絡體系的一個構成部分。

物聯網

傳統通信中,終端是十分有限的,固定電話時代,電話是以群體為定義的。而手機時代,終端數量擁有極大暴發,手機是按個人運用來定義的。到了5G時代,終端不是按人來定義,由於每人可能擁有多個,每個家庭可能擁有多個終端。

2018年,中國挪動終端用戶已經達到14億,這當中以手機為主。而通信業對5G的願景是每一平方公裏,能夠支撐100萬只移動終端。將來連接到網絡中的終端,不僅是我們今天手機,還會有更多千奇百怪的商品。可以說,生活當中每一個商品都可能會根據5G連接網絡。我們的眼鏡、手機、衣服、褲帶、鞋都可能會連接網絡,變成智能產品。家裏的窗門、門鎖、空氣淨化機、新風機、加濕器、空調、冰箱、洗地機都會進到智能時代,也通過5G連接網絡,我們的家庭變成智慧家庭。

而社會生活中大量以前不可能聯網的機器也將進行聯網工作,更為智能。車輛、井蓋、電杆、垃圾箱這些公用設施,之前管理起來非常難,也很難做到智能化。而5G能讓這些設備都成為智能產品。

推薦文章