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» 下一代通信網絡5G:標準還未確定 極端可靠性是技術挑戰(zhàn)
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下一代通信網絡5G:標準還未確定 極端可靠性是技術挑戰(zhàn)
liluxiang
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專業(yè)方向 移動網規(guī)劃和優(yōu)化——理論與實踐
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發(fā)表于 2016-07-06 10:25:53
只看樓主
5G
的神話和現(xiàn)實
世界移動大會·上海
(MWC2016)
特別報道:全方位深入解讀下一代通信網絡
5G
5G
始終蒙著一層神秘的面紗,人們對未來美好生活的描述,總是不免夾雜著美輪美奐的溢美之詞,對于普通老百姓來說,
5G
仍是一個神話。
6
月
29
日,
2016
世界移動大會·上海開幕,全球通信業(yè)最權威的業(yè)者濟濟一堂圍繞
5G
和下一代網絡的話題展開討論,他們希望向世界傳遞出一個真實的
5G
世界。
神話和現(xiàn)實之間的距離,是人們認知
5G
必須越過的坎兒,我們每個人都有權利搞清楚:未來的
5G
究竟是怎樣一番光景?不是天花亂墜的,而是實實在在的。
*
技術篇
神話
5G
可以快到飛起來
現(xiàn)實
標準還未確定,千兆應該是標配
“快到飛起來”,就像國內某手機品牌的廣告語,
5G
網絡的極致網速將超過千兆
(1Gbps)
。
盡管
5G
的標準還未最終確立,但一些關鍵能力在全球范圍內基本達成共識,其中大家最關心的是網速,
5G
將可以支持
1Gbps
以上的用戶體驗速率,是
4G
的
5
到
10
倍。
千兆有多快?舉個例子,未來當人們再去影碟店購買
4K
電影時不用再取回一張光碟,只要掏出手機或
Pad
,幾十秒鐘之內,影碟店就可以“立等可取”地將大容量電影無線傳輸?shù)侥愕囊苿咏K端上。
同樣,
VR
直播、
3D
全息影像等超高帶寬應用都可以借此成為現(xiàn)實,屆時視頻聊天的雙方可以做到真正身臨其境,革命性提升當前的視頻直播畫質。
那千兆是不是
5G
的終點呢?當然不是。即便標準還未統(tǒng)一,但已經有廠商將實驗室數(shù)據提升到了
10Gbps
。在
MWC2016
的諾基亞上海貝爾展臺,一套標有“
Air Scale 5G
就緒基站聯(lián)合演示”的設備顯示,下載速率已經達到
9.828Gbps
,時延為
0.95ms
。工程師告訴記者,這套設備已經基本成熟,一旦標準確立,運營商開始部署,只需要通過軟件升級,便可以直接升級至
5G
。
當然,
5G
時代,并不意味著原先的
3G
、
4G
和
Wi-Fi
網絡都沒用了,事實上,未來的移動網絡,是一個高度融合和兼容的網絡。在諾基亞上海貝爾對于
5G
的演示中可以看到,在鋼筋水泥的城市森林中,一個移動用戶所能上網的速率隨著建筑物的不同遮擋而上下調整,但
4G
、
5G
和
Wi-Fi
網絡同時可以使用,且網速是疊加的,最低時網速差不多有
100Mbps
,最高時網速近
5Gbps
。
神話
一覺醒來,就進入
5G
時代了
現(xiàn)實
其實我們每天都離
5G
更近了一點
5G
商用肯定不是一蹴而就的。
5G
不是新開通的高速列車,哪天開通,哪天列車的行駛速度就一下子提升上去了。
把
5G
的逐步演進比作高速公路似乎更為合適,
5G
核心技術之一的載波聚合技術就是讓多條信息高速公路
(
頻段
)
同時運行,以實現(xiàn)高速的數(shù)據傳輸。高通研發(fā)高級副總裁范明熙解釋,第一步,
LTE
和
Wi-Fi
融合技術會將
LTE
作為主載波
(
主車道
)
,
Wi-Fi
作為副載波
(
副車道
)
;更進一步,
LTE
授權頻段作為主載波的同時,還可以將非授權頻段
(
原來被認為不適合行車的道路也被“改建”成高速公路
)
作為副載波;再后來,可以將
LTE
作為主載波,
5G
作為副載波,如此一步步演進,最終實現(xiàn)向未來
5G
網絡的不斷推進。
5G
聯(lián)合創(chuàng)新中心成員的中興則認為對于現(xiàn)階段而言,
Pre5G
更重要。所謂
Pre5G
是提前將部分具備商用能力的
5G
關鍵技術
(
比如
Massive MIMO
大規(guī)模天線陣
)
應用于
4G
網絡,從而實現(xiàn)基于現(xiàn)網
4G
商用終端的
5G
體驗;也包含了
3GPP
架構下的
LTE-A Pro
相關技術增強以及多個
5G
拓展技術,結合中興通訊自有創(chuàng)新技術和
3GPP LTE-A Pro
技術標準,可以幫助運營商實現(xiàn)
4G
網絡的后向平滑演進,并最終與
5G
網絡無縫銜接。“你可以把
Pre5G
理解成
4G+
,它的特點是把
5G
的技術在
4G
上商用,現(xiàn)有的標準不會變,也不會更改
4G
的終端!敝信d
5G
方面的講解員喬磊告訴《
IT
時報》記者。
所以
5G
時代不是一夜到來的,而是不斷遞進的,可以說,我們每天都在離
5G
更近一點。
神話
5G
和慢網速徹底說再見
現(xiàn)實
慢到“渣”的也是
5G
慢到渣的也是
5G
網絡?沒錯,物聯(lián)網是
5G
最重要的組成部門之一,基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網
(NB-IoT)
是一種非常常見的企業(yè)級應用形式,市場前景非常廣闊,但它的速率可能只有
100Kbps
。例如,在一個工礦廠區(qū),方圓一公里內就密集地布設了幾十萬個物聯(lián)網傳感器,雖然這些終端對網絡帶寬和網速幾乎沒有要求,但它們的數(shù)量卻異常龐大——無法想象,一個基站可以為數(shù)十萬個人同時服務,但在
5G
時代的物聯(lián)網世界里,這將成為現(xiàn)實。
根據貝爾實驗室
2016
年的最新預測,
物聯(lián)網連接設備將從
2014
年的
16
億增長到
2020
年的
200
億到
460
億,這其中還不包括可穿戴設備。此外,在可見的未來,通過蜂窩網通信的物聯(lián)網設備將達到
16
億到
46
億。
“除了無人駕駛,中國移動新能源汽車監(jiān)控系統(tǒng)、公務車智能化管理平臺和物聯(lián)卡都是物聯(lián)網的具體體現(xiàn)。其中,物聯(lián)卡就是基于公眾物聯(lián)網,面向物聯(lián)網用戶提供的移動通信接入服務,目前,車聯(lián)網和金融是使用物聯(lián)卡最多的行業(yè)!敝幸莆锫(lián)網有限公司的市場研究員曾永樂向《
IT
時報》記者介紹。目前,中國移動物聯(lián)網開放平臺支持多種網絡接入協(xié)議,可以輕松接入各種物體、智能家居、汽車、穿戴設備、行業(yè)終端。
和
5G
相比,
NB-IoT
最大的優(yōu)勢在于專利標準已經凍結,這其實意味標準已基本確定,廠商們可以放開手大干一場了。
據高通產品市場總監(jiān)沈磊介紹,高通
MDM9X07
物聯(lián)網調制解調器芯片目前已獲得超過
60
家制造商的
100
余款設計,可以實現(xiàn)
Cat 1
標準
(1.4MHz
窄帶寬
)
;而預計將在
2017
年初發(fā)布的
MDM9206
芯片則可以通過軟件升級支持
NB-IoT
,下探至
200kHz
的窄帶寬。這將讓上述工礦廠區(qū)的場景的實現(xiàn)成為可能。
聯(lián)發(fā)科的工作人員也透露,集成
NB-IoT
的芯片今年下半年到明年上半年應該可以成熟并上市。華為開發(fā)設計的
IoT
“
1+2+1
”整體商業(yè)解決方案,也正聚焦車聯(lián)網、智慧家庭和基于
NB-IoT
的行業(yè)應用場景,而中興的行業(yè)應用場景也是基于
3GPP
標準
NB-IoT
的端到端解決方案,并通過自主研發(fā)
NB-IoT
芯片、模組和物聯(lián)網應用平臺等展示中興在物聯(lián)網領域端到端的提供能力。
在接入側,諾基亞上海貝爾已經可以支持所有的
3GPP IoT
無線技術
,并于今年
4
月初在中國移動實驗室完成了中國第一個
NB-IoT
方案驗證。諾基亞通信中國與上海貝爾聯(lián)合管理團隊總裁王建亞解釋,早期一個基站最多能連接
1000
多個用戶,但未來一個基站將可支持超過
100
萬用戶。
利用
NB-IoT
,
5G
將能夠在無需增加基站覆蓋的前提下,實現(xiàn)對于地下、礦井、墻體等場景的超強穿透和深度覆蓋,“未來,也許物聯(lián)網終端可以嵌入到建筑物中,而超低的功耗表現(xiàn)可以讓兩節(jié)
AA 5
號電池就能支持
10
年以上的超長使用!
神話
5G
是可以托付生死的網絡
現(xiàn)實
極端可靠性是技術上的最大挑戰(zhàn)
斷線了,微信刷不出來……在抱怨兩句的同時,我們大可以一笑而過,但在一些關鍵應用領域可馬虎不得,
5G
目前已經準備在汽車、機器人、醫(yī)療健康等領域大展身手,這就需要
5G
網絡保證絕對的可靠性。
在自動駕駛領域,網絡時延要求通常是毫秒級別,同樣,如果一臺遠程手術正在進行,保障兩地醫(yī)生實時互動的
5G
網絡也不能有絲毫的差池。從諾基亞上海貝爾所做的測試來看,通過
LTE
網絡在傳感器之間進行連接,速度是
151
毫秒,但通過
5G
,時延只有
9
毫秒。
現(xiàn)在,人們對智能網絡的理解常常是,例如手機可以智能分辨出當前的
Wi-Fi
和
4G
網速,擇優(yōu)選擇網絡,通俗說,就是哪個快上哪個;而在
5G
時代,
4G
、
5G
網絡常常是實時雙連接的,也就是說,保持多路同時連接,從而保證了連接的可靠性。
5G
為無線網絡上了“雙保險”,甚至“三保險”,不允許有任何“宕機”情況出現(xiàn)。
據物聯(lián)網芯片提供商
Movidius
公司市場營銷副總裁
Gary Brown
介紹,無人機也是典型的對網絡要求可靠性極高的應用,
Movidius
公司的芯片目前已被中國無人機廠商采用,新型的無人機可以實現(xiàn)對指定物體的持續(xù)追蹤,并智能化地避開山體、樹木。
對于
5G
網絡潛在的最大技術挑戰(zhàn),華為無線技術實驗室高級總監(jiān)朱佩英認為,在一些場景下,
5G
數(shù)據傳輸距離長,并且需要跨越不同的復雜網絡系統(tǒng),長期來看,毫秒級的網絡時延是面臨的長期挑戰(zhàn)。也就是說,
5G
網絡需要可靠、穩(wěn)定地保證
10
毫秒以下的響應速度,仍然不是一件很容易的事情。
*
產業(yè)篇
神話
第一個商用
5G
真的很牛?
現(xiàn)實
只有風口上的豬才能飛得起來
毫無疑問,全球業(yè)界正在展開一場有關
5G
的軍備競賽。
“
2
個低頻站點、
1
個高頻站點、
8
個高頻
UE
、
16
個低頻
UE
,這是華為聯(lián)合中國移動對
5G
進行的外場測試,
5G
高低頻混合組網,外場測試顯示,使用高頻段
1GHz
帶寬和低頻段
200MHz
帶寬,小區(qū)峰值速率能達到
50Gbps
。”華為展臺的“
5G
超級連接之路”吸引了不少參展人員的駐足。
中國移動展臺同樣人聲鼎沸,一口氣展出了
5G
新型網絡架構、容器化
ICT
融合、用戶為中心的網絡、軟件定義空口、
5G
信道測量儀表、新型多址樣機、
SDAI
樣機等
5G
關鍵技術及核心產品。相較于中國電信與中國聯(lián)通,中國移動對
5G
建設的態(tài)勢如火如荼,并在今年
2
月份聯(lián)合首批
11
家合作伙伴,啟動了中國移動
5G
聯(lián)合創(chuàng)新中心,共同促進
5G
發(fā)展。
“此次展出的
5G
產品,有一部分是中國移動與合作伙伴在
5G
聯(lián)合創(chuàng)新系列的成果,比如,
3.5GHz
低頻段
5G
樣機、
6GHz
以上高頻段
5G
樣機、
5G
網絡切片解決方案是與華為聯(lián)合展出的,
3D
—
MIMO
樣機則是與中興聯(lián)合展出!睋袊苿诱箙^(qū)的工作人員介紹,此次中國移動與華為聯(lián)合展出的
5G C
波段樣機,是業(yè)內第一個面向預商用產品形態(tài)的小型化低頻樣機。接下來,會與華為進一步開展
3.5GHz
低頻段
5G
系統(tǒng)功能與性能驗證,為
5G
在系統(tǒng)設備層面的產業(yè)化與預商用做好技術準備。
無論通信設備廠商,還是電信運營商,都希望能在
5G
的商業(yè)化、技術、運營等方面占據優(yōu)勢地位。對此,中國通信消費者難免回憶起當年
3G
起步至少晚了
5
年的“悲慘經歷”,希望在中國通信市場和產業(yè)鏈異常強大的今天,中國電信運營商能搶先商用
5G
。
對于這個話題,日本最大電信運營商
NTTDOCOMO
首席技術官尾上誠藏最有發(fā)言權,他回憶,當年
NTT
搶在
2001
至
2002
年就全球首個商用了
3G
網絡,而事實上,此后的
2-3
年間,
3G
生態(tài)的發(fā)展幾乎是停滯的,“當時同行業(yè)都像看待怪物那樣看待
NTT
,覺得不可思議”,直至全球化
3G
浪潮來襲,
NTT
的
3G
業(yè)務才步入了正軌。后來,
NTT
在上馬
LTE 4G
網絡時,就沒有選擇再次“冒進”。
中國電信董事長楊杰發(fā)表演講時表示,智能化服務時代即將到來,中國電信將實施智能牽引,轉型升級,做領先的綜合智能信息服務運營商。中國電信將在網絡、業(yè)務、運營、管理全面重構的基礎上實現(xiàn)“網絡智能化、業(yè)務生態(tài)化、運營智慧化”的轉型
3.0
目標。如果說
5G
是一個目標,那么智能化的運營商將是最佳的平臺和基礎。
中國移動總裁李躍則在自己的主旨演講中強調了
4G
的重要性,“
4G
在整個網絡上的流量占比已經達到
86%
,今年年底將超過
90%
,
4G
將成為整個流量核心承載網絡!崩钴S說,
4G
的速度越來越快,未來一些
5G
技術會提前向
4G
上延伸,預計
5G
將在
2020
年在中國內地商用。
韓國電信執(zhí)行副總裁
Dongmyun Lee
確認,
2018
年平昌冬季奧運會期間,韓國電信將試商用
5G
網絡。目前韓國電信已經完成了一些測試,例如在
2000
人密集環(huán)境下支持大流量無線數(shù)據傳輸,而
VR
直播等
5G
應用也已在韓國試商用。相比中國和日本運營商,韓國運營商看來將第一個在全球范圍內商用
5G
網絡的可能性很大。
“
2018
年,
5G
第一版標準會出臺,然后我們會看到芯片出現(xiàn),各個國家都會有各自的部署!备咄ㄑ邪l(fā)副總裁
Durga Malladi
從技術角度給出了類似的時間表,高通公司和通信業(yè)主流判斷一致認為預計
2019
年到
2020
年間,電信運營商將真正嘗試商用
5G
網絡。
神話
5G
需要海量資本投入
現(xiàn)實
5G
花的錢甚至可以比
4G
少
尾上誠藏展示的
NTT
投資圖表顯示,從
1998
年至
2015
年,
NTT
在網絡上的投資甚至是呈現(xiàn)下滑趨勢的,也就是說,
3G
花的錢比
4G
多。尾上誠藏表示,如果有人告訴你準備花大筆的資金建一個多么美妙的
5G
網絡,那他一定搞錯了!
多位運營商技術專家均表示,
5G
不是拋開
4G
重新建一個網絡。
5G
剛開始商用時,是以
4G LTE
網絡為重要基礎的,而且剛開始的
5G
網絡也將共享
4G
通信基礎設施,通過網絡技術的迭代和優(yōu)化,實現(xiàn)網速的提升。
AT&T Mobility
總裁兼首席執(zhí)行官
Glenn Lurie
表示,
5G
對現(xiàn)在來說為時尚早,雖然
5G
將帶來驚人的變化,但整個行業(yè)不應對
LTE
仍將持續(xù)帶來的巨大益處和影響失去關注。他還表示,美國不應該擔心在
5G
方面落后,也不用對日韓和中國運營商快速推進
5G
表示出過度的擔憂。
包括中國電信運營商發(fā)布的
4G+
品牌和網絡在內,今年預計將有超過
60
張
4.5G
網絡投入商用。華為無線網絡業(yè)務部
FDD
產品線總裁王軍認為,
4.5G
持續(xù)演進,投資
4.5G
就等于投資
5G
,“
4.5G
做的很多事情都能夠在未來
5G
運營中做好準備,投資
4.5G
就意味著未來的
5G
有了基礎。”
可見,投資
5G
完全是一個循序漸進的過程,絕不可與專車市場的瘋狂投資同日而語,對電信運營商來說更不會造成顯著的資金壓力。
神話
未來
5G
終端強大到沒朋友
現(xiàn)實
也許今年就能買到準
5G
手機
在各家通信運營商和設備廠商的宣傳影片中,未來的
5G
終端上天入地,幾乎無所不能,而在現(xiàn)實生活中,
5G
終端其實沒那么“高端”,甚至可以說是觸手可及。
目前,被消費者所熟知的三星
Galaxy S7 Edge
、小米
5
、
LG G5
等眾多旗艦機機型,都采用了驍龍
820
芯片,該款芯片搭載了
X12 LTE
基帶,可以實現(xiàn)
600Mbps
的下載和
150Mbps
的上傳。
而基于
X16 LTE
基帶的手機終端預計將在今年下半年商用上市,采用
14nm(
納米
)
制程,這意味這些手機將成為名副其實的
5G
水準手機。這些手機將能支持高達
1Gbps
的下載速度,并支持全新的
3.5GHz
頻段,該頻段將在未來中國
5G
進程中起到重要作用。高通近日展示的業(yè)界首個
5G
聯(lián)網技術全新空口原型系統(tǒng)就是基于
3.5GHz
頻段的,中國移動也表示將著重在
3.5GHz
頻段附近研發(fā)和實驗
5G
商用網絡。
高通
CTO Matt Grob
于近日表示,高通
5G
芯片已有原型產品,一旦標準確定下來就可以實現(xiàn)量產。
可見,消費者手中的手機終端將走在最前面,其
CPU
和網絡性能將先一步達到
5G
水準,而中國通信用戶還需耐心等待運營商對于
5G
的推進。不用著急的是,實際上,隨著中國三大運營商
4G+
等概念的推出,以及在
LTE
上的深度演進,中國通信用戶已經可以逐步體會到“準
5G
”的使用體驗。
粗略估計,目前中國電信運營商推出的
4G+
網絡的下載速度已經超過
300Mbps
,那么在
5G
時代剛剛起步的時候,你的手機在大多數(shù)主流應用場景和環(huán)境的下載速度能達到
500~600Mbps
就是一個合理的速率了。
*
未來篇
神話
虛擬現(xiàn)實、觸覺互聯(lián)網都將成為現(xiàn)實
現(xiàn)實
VR
頭盔、可穿戴設備得快步跟上
有了超高速寬帶做什么?在固網時代,這就是個問題。從目前已經普及百兆寬帶,甚至推出千兆寬帶的電信運營商業(yè)務來看,高清視頻依然是最主流的應用,
VR
直播、智能家庭大多還是空中樓閣。那么,超高速的移動網絡能干什么呢?
根據諾基亞和上海貝爾發(fā)布《網絡
2020
白皮書》,貝爾實驗室的研究結果顯示,網絡流量爆炸性增長的兩大驅動力來自于視頻、云和數(shù)據中心。從
2013
年到
2017
年,視頻流量、云和數(shù)據中心的流量將分別增長
720%
和
440%
。同時,到
2017
年,骨干網流量將增長
320%
,而城域網流量增長則達到
560%
,是骨干網的
2
倍多。由此,白皮書得出結論,“從接入、匯聚到核心,每個節(jié)點無阻塞的高通路是未來新興業(yè)務完美體驗的基本保障”。
在中興展臺,展出了基于移動邊緣計算
MEC
及室內高速數(shù)據傳輸?shù)?/font>
VR
業(yè)務演示,正在演示中的
VR
并不需要連接線,模擬的無線場景一樣可給用戶帶來沉浸式業(yè)務體驗,滿足了
VR
對低時延高帶寬的性能要求。
對未來更理想化的應用還有更多。貝爾實驗室正在研究是否可以通過超高速網絡實現(xiàn)“觸覺互聯(lián)網”,也就是說,當你和對方正在用手機視頻通話時,你輕輕地用手觸碰一下他的肩膀,這個信息直接傳遞給對方所佩戴的可穿戴設備,同時做出觸摸的動作,讓對方感覺到你的輕撫,所有一切都在一瞬間完成。
被譽為“吃寬帶”的
VR
直播也將實現(xiàn)。諾基亞上海貝爾今年剛剛推出一款黑科技產品——
OZO
,通過
8
枚光學傳感器捕捉
360
度全方位的音頻和視頻,觀看
OZO
拍攝的視頻,用戶聽見有狗叫,轉過身去,就能真的看見“汪星人”。而且
OZO
拍攝的視頻采用了標準格式,用戶可以通過如
Oculus
或
HTC Vive
這樣的虛擬現(xiàn)實頭盔從
YouTube
上觀看該機拍攝的視頻。以后,那些拿著手機做直播的女直播們不提升自己的硬件設備,都不好意思出門說自己是“網紅”。
不過,根據規(guī)劃,
5G
將在
2020
年普及商用。在僅剩的
3
年多時間里,這些硬件設備的技術提升和內容制作能否跟得上網速的提升,還真是個未知數(shù)。至少
6
萬美元的
OZO
一般人是買不起的,但
3
年后是否能有
600
美元的同類低端產品出現(xiàn)呢?
神話
高頻段毫米波將打破頻譜限制
現(xiàn)實
技術太前沿,還只在實驗室實現(xiàn)
高通展臺上,工作人員手中的移動終端始終與實驗發(fā)射站保持著千兆級的超高速連接,即便工作人員已經達到脫離觀眾視線的較遠距離,終端與發(fā)射器之間依然保持著高速且緊密的聯(lián)系。要知道,超高速數(shù)據傳輸就像動漫《七龍珠》里的沖擊波通常只能直線傳播,而且距離短,難以拐彎、折射和繞射,但現(xiàn)在這個技術難關正在逐漸被攻克,為
5G
商用打開更廣闊的前景。
這是如何做到的?高通市場高級總監(jiān)
Peter Carson
舉了個非常生動的例子,當你閉上眼睛時,有人邊說話邊走動,但你并不難判斷出對方的移動方向和彼此之間距離,因為兩個耳朵聽到的聲音有時間差、角度也略有不同,大腦通過運算從而得知聲音從哪個方向傳來。而高通推動的
5G
毫米波技術,就是一項不折不扣的黑科技,通過在
7.1
平方毫米
(
一個
5
角硬幣的面積是
20.5mm)
的面積上集成
32
根天線陣,這就好比一個人擁有
32
對耳朵,這將對信息捕捉和分析大有裨益,讓極致帶寬成為可能。
毫米波的最大優(yōu)勢便是極寬的帶寬,通常認為毫米波頻率范圍為
26.5
~
300GHz
,帶寬高達
273.5GHz
,這對于頻譜資源稀缺的移動網絡領域來說,簡直是一座挖掘不完的寶藏。最新的消息是,
國際電信聯(lián)盟無線通信部門
(ITU-R)
第五研究組
TG5/1
任務組第一次會議在瑞士日內瓦召開,研究在
24.25GHz-86GHz
頻段范圍為
IMT
確定新頻譜,這意味著,
5G
系統(tǒng)高頻段頻譜規(guī)劃的研究工作就此正式啟動。
目前貝爾實驗室正在進行的毫米波測試中,實驗室數(shù)據速率達到
50Gbps
,頻譜效率為
100bps/Hz
,所使用的頻段是
28GHz
到近
300GHz
,時延更是達到亞毫秒級別,采用
64
條天線組成的基站,大小只需要
12cm
×
12cm
。
未來
5G
系統(tǒng)將面向
6GHz
以下和
6GHz
以上全頻段布局,以綜合滿足網絡對容量、覆蓋、性能等方面的要求。
2015
年,世界無線電通信大會已經為
5G
系統(tǒng)劃分了
6GHz
以下頻率,因此
6GHz
以下的研發(fā)走得相對較快,目前主流的
5G
測試也大多集中在這個頻段。
諾基亞上海貝爾的工程師告訴記者,今年
8
月份,工信部會組織廠商和運營商進行
5G
測試,目前規(guī)劃中,低頻段的
5G
網絡是必選項,高頻段的毫米波是可選項。從目前實驗室測試來看,毫米波網絡的數(shù)據收發(fā)已經實現(xiàn),但對于高達
50Gbps
的速率,還沒有可行的應用匹配。
*
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時延有多重要?
低時延在未來的
5G
時代究竟有多重要?看完華為和諾基亞上海貝爾的展臺,你就明白了。
華為特別展出了一個會打冰球的機械臂,游戲臺的上方是攝像頭,攝像頭捕捉到的冰球移動軌跡傳輸給機械臂,機械臂做出反應來擋球,這個過程,網絡只有時延達到毫秒級,才能讓機械臂實時反應。
諾基亞上海貝爾的展臺上也有一個類似的展示,三個機械臂共同托起一個托盤,托盤中心有一只小球,一旦有人將小球進行移動,托盤發(fā)生傾斜,頭頂上的攝像頭必須將此信號反映給三個機械臂,并調整托盤高低,從而將小球始終保持在托盤中心平衡位置。同樣,從小球移動
-
攝像頭
-
機械臂之間的反應速度均為毫秒級。當然,這些都只是模擬場景,三者之間的網絡仍然是通過有線連接,現(xiàn)有的無線技術還沒有將時延降下來。
不過,
5G
到來后,類似技術應用于工業(yè)上,機器人取代人工在危險區(qū)域完成工作將成為可能。
IoT
怎樣萬物互聯(lián)?
車聯(lián)網、物聯(lián)卡、
OneNET
開放平臺共同組成了中國移動的物聯(lián)網展臺,與諾基亞聯(lián)合展出的模擬無人駕駛小汽車車隊則是物聯(lián)網與
5G
的具體體現(xiàn),當四輛小汽車同時行駛時,如果伸手擋住一輛,這輛車會自動剎車,其他三輛也會井然有序地停下。
這個展示的原理在于,通過
5G
網絡,每部車都配有傳感器,彼此之間會“說話”,當出現(xiàn)緊急情況時,當人做出剎車反應之前,車輛已經“感受”到危險,自動停止,并通知附近的其他車輛。
5G
有哪些關鍵能力?
5G
需要具備比
4G
更高的性能,支持
0.1
~
1Gbps
的用戶體驗速率,每平方公里一百萬的連接數(shù)密度,毫秒級的端到端時延,每平方公里數(shù)十
Tbps
的流量密度,每小時
500Km
以上的移動性和數(shù)十
Gbps
的峰值速率。其中,用戶體驗速率、連接數(shù)密度和時延為
5G
最基本的三個性能指標。同時,
5G
還需要大幅提高網絡部署和運營的效率,相比
4G
,頻譜效率提升
5
~
15
倍,能效和成本效率提升百倍以上。
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