1、5G是將來(lái)科技真正落地的關(guān)鍵5G挪動(dòng)通信技術(shù)是目前通信技術(shù)中的前沿科技，也是如今通信領(lǐng)域研究的重點(diǎn)方向，將帶來(lái)開展與應(yīng)用的爆發(fā)式增長(zhǎng)近一年來(lái)，5G成為通信科技界的常用關(guān)鍵詞。作為2022年以后順應(yīng)挪動(dòng)通信需求而開展起來(lái)的新一代挪動(dòng)通信系統(tǒng)，5G已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外挪動(dòng)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近日，廣東挪動(dòng)在國(guó)內(nèi)率先于廣州大學(xué)城開通5G基站，并進(jìn)展了5G外場(chǎng)測(cè)試。隨后，廣東聯(lián)通結(jié)合廠商在深圳開通5G基站，也進(jìn)展了外場(chǎng)測(cè)試。而在完畢不久的2022世界挪動(dòng)大會(huì)上海展上，5G建立成為主題之一，眾多企業(yè)紛紛發(fā)布自己的戰(zhàn)略，展示階段性研發(fā)成果。什么是5G從信息通信技術(shù)開展與演進(jìn)的軌跡分析，5G指的是第五代挪動(dòng)通信技

2、術(shù)，是面向2022年之后的新一代挪動(dòng)通信系統(tǒng)，是2G、3G、4G數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果。從1G到2G，挪動(dòng)通信技術(shù)完成了從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變，在語(yǔ)音業(yè)務(wù)根底上，擴(kuò)展支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。從2G到3G，數(shù)據(jù)傳輸才能得到顯著提升，峰值速率可達(dá)2bps以上，支持視頻 等挪動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。4G的傳輸才能比3G又提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)，峰值速率可達(dá)100bps-1Gbps。相對(duì)于4G技術(shù)，5G將以一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供峰值10Gbps以上的帶寬，用戶體驗(yàn)速率可穩(wěn)定在1Gbps-2Gbps。5G網(wǎng)絡(luò)擁有更強(qiáng)的性能，支持超高速率、超低時(shí)延、超大連接的應(yīng)用場(chǎng)景。5G終究神在哪與4G相比，5G到底有多快？中國(guó)信息通信研究院日前

3、發(fā)布的?5G經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響白皮書?以下簡(jiǎn)稱?白皮書?指出，5G網(wǎng)絡(luò)將到達(dá)至少10倍于4G的峰值速率。不過(guò)，高速僅僅是5G天賦的冰山一角。?白皮書?指出，5G還具備毫秒級(jí)低時(shí)延和熱點(diǎn)容量高兩個(gè)殺手級(jí)特性。1.毫秒級(jí)低時(shí)延。這意味著不僅數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳闲?、下行?huì)更快，等待數(shù)據(jù)傳輸開場(chǎng)的響應(yīng)時(shí)間也會(huì)大幅縮短。比方，當(dāng)用戶在上觀看4K視頻時(shí)，卡頓也會(huì)明顯減少。2.熱點(diǎn)容量高。這將解決當(dāng)前嚴(yán)重缺乏帶寬的難題。如今，3G和4G網(wǎng)絡(luò)上的無(wú)線頻率人滿為患，而5G容量高的特性讓生活在人員密集、流量需求大的區(qū)域用戶，也能享受到高速網(wǎng)絡(luò)。3.開啟新頻帶資源。在此之前，毫米波只應(yīng)用在衛(wèi)星和雷達(dá)系統(tǒng)上，但如今已經(jīng)有運(yùn)營(yíng)商開場(chǎng)

4、使用毫米波在基站之間做測(cè)試。5G網(wǎng)絡(luò)基站是大量小型基站，功耗比如今大型基站低，基站的天線規(guī)模也會(huì)大增，形成陣列，提升挪動(dòng)網(wǎng)絡(luò)容量，發(fā)送更多信息。4.頻譜利用率高。在目前的科技程度條件下，高頻段無(wú)線電波利用率較低，穿透才能差，使用上有不少限制，而將來(lái)對(duì)頻譜的利用率提升，與光載無(wú)線組網(wǎng)、有線和無(wú)線寬帶技術(shù)的交融，可以給5G通信技術(shù)帶來(lái)廣泛的應(yīng)用前景。5.連續(xù)廣域覆蓋。這指的是能在偏遠(yuǎn)山區(qū)、地下車庫(kù)、高速挪動(dòng)狀態(tài)下，以保證用戶的挪動(dòng)性和業(yè)務(wù)連續(xù)性為目的，為用戶提供高速業(yè)務(wù)體驗(yàn)。換言之，就是信號(hào)覆蓋范圍更廣，網(wǎng)速更快，而且在目前4G網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)不是特別好的地下車庫(kù)或者高鐵等快速挪動(dòng)的場(chǎng)景能有比擬流暢的體驗(yàn)

5、。6.低功耗大連接。5G可以提供具備超千億網(wǎng)絡(luò)連接的支持才能，滿足100萬(wàn)/平方千米連接數(shù)密度指標(biāo)要求。這項(xiàng)功能主要面對(duì)面向智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)、森林防火等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目的的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)于提升城市管理才能、政府公共效勞、森林防火，以及更好地打擊犯罪維護(hù)社會(huì)秩序都有很大的積極意義。如此多的特性，決定5G并非等于4G+1G。5G讓智能的萬(wàn)物可以互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模機(jī)器間的互相通信。英特爾公司預(yù)計(jì)，到2022年，5G將會(huì)連接500億臺(tái)智能設(shè)備和77億人。5G技術(shù)的開展與應(yīng)用趨勢(shì)與此前3G、4G開展時(shí)相對(duì)封閉、各自為政的情況不同，在5G的建立上，包括傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商、系統(tǒng)設(shè)備商在內(nèi)的相關(guān)企業(yè)越來(lái)

6、越強(qiáng)調(diào)合作共建產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，而其背后，看重的正是新一代技術(shù)對(duì)社會(huì)變化的宏大推動(dòng)力，對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型晉級(jí)的促進(jìn)。1.媒體類業(yè)務(wù)應(yīng)用。在5G環(huán)境下，視頻類業(yè)務(wù)在挪動(dòng)性、用戶體驗(yàn)、性能提升等方面將有新的開展。1大視頻業(yè)務(wù)。4K超清業(yè)務(wù)需要50bit/s的穩(wěn)定帶寬，平均40bit/s的4G網(wǎng)絡(luò)已無(wú)法滿足。5G技術(shù)的應(yīng)用將帶來(lái)挪動(dòng)視頻點(diǎn)播、直播、視頻通話、視頻會(huì)議和視頻監(jiān)控領(lǐng)域的飛速開展和用戶體驗(yàn)質(zhì)的飛躍。2虛擬現(xiàn)實(shí)VR業(yè)務(wù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為用戶提供關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶如同身臨其境一般。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成功應(yīng)用于游戲、影視、直播、教育、工業(yè)仿真、醫(yī)療等領(lǐng)域。主流虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備分為連P式頭盔

7、和插式頭盔兩類，連P式頭盔是目前的主流方向，主機(jī)完成運(yùn)算和圖像渲染，通過(guò)HD1線纜進(jìn)展數(shù)據(jù)傳輸。主要面向具有深度游戲體驗(yàn)需求的中高端用戶。5G較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，低時(shí)延和較大的通信容量，將使用戶擺脫線纜的約束，盡情地享受虛擬現(xiàn)實(shí)游戲帶來(lái)的快樂。插式頭盔定位為入門級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品，該種類型設(shè)備均價(jià)普遍較低，比擬合適具有觀影與輕度游戲需求的用戶，是將來(lái)幾年市場(chǎng)普及的主流設(shè)備。智能感知用戶頭部位姿信息，負(fù)責(zé)高質(zhì)量視頻渲染，功耗大，很難長(zhǎng)時(shí)間使用，同時(shí)受制于智能的計(jì)算才能較弱，視頻質(zhì)量不高，有很強(qiáng)的顆粒感且有一定的時(shí)延，體驗(yàn)不佳。5G環(huán)境下，該類型的應(yīng)用采用云端配合的架構(gòu)，頭盔僅負(fù)責(zé)獲取用戶頭部位姿信息

8、和顯示視頻，計(jì)算才能要求較高的視頻渲染放在云端進(jìn)展，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將渲染好的視頻幀傳輸給頭盔進(jìn)展顯示，用戶可獲得長(zhǎng)時(shí)間的高質(zhì)量視頻觀影體驗(yàn)。3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR業(yè)務(wù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實(shí)根底上開展起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)，借助計(jì)算機(jī)圖形本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理技術(shù)和可視化技術(shù)將虛擬對(duì)象準(zhǔn)確疊加在物理世界中，呈現(xiàn)給用戶感知效果更豐富的新環(huán)境。通信技術(shù)的開展，挪動(dòng)智能終端處理才能的變強(qiáng)，挪動(dòng)傳感器設(shè)備的性能提升為在智能終端上增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)的普及提供了根底，為分層次打造個(gè)性化的信息效勞提供了必要的支撐條件，也極大地促進(jìn)挪動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在教育、游戲、購(gòu)物、社交網(wǎng)絡(luò)、商業(yè)統(tǒng)計(jì)、旅游等業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。較好的用戶體驗(yàn)對(duì)實(shí)時(shí)性提

9、出了很高的要求，5G環(huán)境下，可以很好地解決查詢圖像以及虛擬信息傳輸帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間延長(zhǎng)的問(wèn)題，可以將跟蹤模塊和渲染模塊轉(zhuǎn)移到效勞端或云端，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將渲染好的圖像傳遞給智能終端，不會(huì)讓用戶產(chǎn)生眩暈感，同時(shí)也解決了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用導(dǎo)致耗電高的問(wèn)題。2.物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用。5G技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)配，可以提供低本錢、低能耗、低時(shí)延、高可靠性的通信，以支持物聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)模的連接應(yīng)用。5G將與工業(yè)設(shè)施、醫(yī)療器械、醫(yī)療儀器、交通工具等進(jìn)行深度交融，全面實(shí)行萬(wàn)物互聯(lián)，有效滿足工業(yè)、醫(yī)療、交通等垂直行業(yè)的信息化效勞需要。1智能汽車、交通運(yùn)輸和根底設(shè)施。交通行業(yè)主要有3個(gè)挑戰(zhàn)：一是出行效率，二是駕駛平安和聯(lián)網(wǎng)平安，三

10、是可持續(xù)的能源消耗形式。有效應(yīng)對(duì)方案是萬(wàn)物互聯(lián)+網(wǎng)絡(luò)協(xié)作+信息交融+智能分析決策。在網(wǎng)絡(luò)本身連接之上，通過(guò)多源、異構(gòu)信息的交融創(chuàng)造出更多的價(jià)值，效勞于高效、平安的交通出行。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于低時(shí)延、高可靠應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)終端直通技術(shù)，可以實(shí)如今汽車之間、汽車與路側(cè)設(shè)備間的通信，從而實(shí)現(xiàn)汽車主動(dòng)平安控制與自動(dòng)駕駛。車聯(lián)網(wǎng)vehiletX，V2X自主平安駕駛，在近乎完美的傳輸可靠性下可將時(shí)延縮小到毫秒級(jí)，還支持多種場(chǎng)景的防碰撞檢測(cè)與告警、車速導(dǎo)引、車車平安和穿插路口協(xié)同等。當(dāng)下4G網(wǎng)絡(luò)的支持可以做到局部無(wú)人駕駛定速巡航、自動(dòng)緊急剎車等，而5G在理論上可以支撐完全無(wú)人駕駛。因?yàn)楦偷臅r(shí)延決定了駕駛系統(tǒng)能在

11、更短的時(shí)間內(nèi)對(duì)突發(fā)情況做出快速反響。例如，車速到達(dá)120千米/時(shí)，前后車的動(dòng)作只有15毫秒的時(shí)差，要在這15毫秒內(nèi)做出足夠快的響應(yīng)，以4G約20毫秒的時(shí)延將會(huì)發(fā)惹事故，而5G的時(shí)延是1毫秒，幾乎等于實(shí)時(shí)反響。通過(guò)車與車vehiletvehile，V2V、車與路邊設(shè)備vehiletinfrastruture，V2I的通信，實(shí)現(xiàn)汽車的主動(dòng)平安，比方緊急剎車的告警、汽車緊急避讓、紅綠燈緊急信號(hào)切換等。在將來(lái)，這些會(huì)成為汽車自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。2遠(yuǎn)程設(shè)備的關(guān)鍵控制。將來(lái)，在諸如遠(yuǎn)程礦山挖掘、礦山運(yùn)輸?shù)葘?duì)平安有著極高要求的環(huán)境里或在危險(xiǎn)、有害安康的環(huán)境里，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)平安作業(yè)。有了5G技術(shù)，

12、遠(yuǎn)程醫(yī)療將不再是夢(mèng)想，超短的時(shí)延使醫(yī)生能施行2000千米的遠(yuǎn)程診療和順暢的異地遠(yuǎn)程手術(shù)，偏遠(yuǎn)地區(qū)的病患也能享受到優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源。3人與物聯(lián)網(wǎng)的交互。騎自行車的人在經(jīng)過(guò)十字路口或視線不太好的地方時(shí)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)騎行人的位置、方向和周邊路況進(jìn)展適配，判斷會(huì)不會(huì)有相撞的風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)頭盔的振動(dòng)來(lái)提醒要注意車速、平安等。3.DN架構(gòu)變化與智能運(yùn)維。5G將帶來(lái)一個(gè)全連接、深交融、高智能的世界，全連接引發(fā)海量的數(shù)據(jù)處理，傳統(tǒng)的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)ntentDeliveryNetrk，DN架構(gòu)如何滿足低時(shí)延的用戶體驗(yàn)？如何對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)展數(shù)字化、智能化管理？1從云計(jì)算到邊緣計(jì)算。如今正在流行的云計(jì)算ludputing，是

13、把大量數(shù)據(jù)放到云里計(jì)算或存儲(chǔ)。在5G時(shí)代，隨著物聯(lián)網(wǎng)的成長(zhǎng)、越來(lái)越多高清視頻的消耗和越來(lái)越豐富業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延帶來(lái)很高的要求，單純依靠5G進(jìn)步網(wǎng)絡(luò)性能、降低時(shí)延，很難滿足將來(lái)業(yè)務(wù)的要求，邊緣計(jì)算edgeputing將是解決這一問(wèn)題的重要途徑。所謂邊緣計(jì)算，就是將應(yīng)用、數(shù)據(jù)和效勞從中心化形式的云計(jì)算移向了位于網(wǎng)絡(luò)末端、離用戶更近、更為分散的地方，而不是單獨(dú)依賴云端的效勞器。萬(wàn)物互聯(lián)的數(shù)據(jù)、高清的視頻數(shù)據(jù)被越來(lái)越多地在靠近網(wǎng)絡(luò)邊緣的地方進(jìn)展存儲(chǔ)、處理、分析和執(zhí)行。2人工智能使得5G網(wǎng)絡(luò)更加智能。人工智能將成為5G時(shí)代的一項(xiàng)根底支撐技術(shù)，能給5G網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)、故障修復(fù)、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)

14、絡(luò)優(yōu)化等帶來(lái)便利。人工智能、大數(shù)據(jù)挖掘分析等技術(shù)可以使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)變得更方便、更智能。如在NFV平臺(tái)中嵌入AI監(jiān)控模塊，便可以自動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)異常，并進(jìn)展自動(dòng)恢復(fù)，預(yù)計(jì)準(zhǔn)確率超過(guò)90%，且效率是傳統(tǒng)監(jiān)控方式的5倍。中國(guó)引領(lǐng)5G技術(shù)開展的建議縱覽全球，國(guó)際電信聯(lián)盟ITU已完成5G愿景研究，預(yù)計(jì)2022年前將完成標(biāo)準(zhǔn)制定。5G將解決多樣化應(yīng)用場(chǎng)景下差異化性能指標(biāo)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，伴隨5G網(wǎng)絡(luò)建立，5G新業(yè)務(wù)、新架構(gòu)、新技術(shù)都會(huì)對(duì)平安和用戶隱私保護(hù)提出新的挑戰(zhàn)。將來(lái)5G平安將呈現(xiàn)多樣化場(chǎng)景，并在多種接入方式以及新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的根底上提供全方位的平安保障。5G將于2022年正式商用，詳細(xì)到中國(guó)，將經(jīng)歷3個(gè)階段：一是技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，目前已完成；二是技術(shù)方案驗(yàn)證，目前已啟動(dòng)，預(yù)計(jì)到2022年底完成；三是系統(tǒng)驗(yàn)證，預(yù)計(jì)2022年中到2022年底完畢。值得一提的是，2022年11月，國(guó)際挪動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3G