5G这样改变我们的工作与生活,一文全看懂!

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2019/02/14 • 前沿, 热点

希腊神话中,普罗米修斯从太阳神阿波罗那里盗走火种送给人类,为人类带来了光明,也同时带领人类走入了新的时代。

随着社会的发展,普罗米修斯手中的“火种”演变成了不断推进人类进步的各种技术,每一项新技术的诞生,总有一群人会喊出“划时代”的大口号,他们争相想变成新时代的领路人,但并不是每种技术都可以如愿,披着“神话”外衣的谎言比比皆是。

在2019年伊始的这个节点,要说什么技术是最火热的?关注度最高的?那非“5G网络”莫属了。作为下一代移动通信网络,5G技术是一切的基础,也是最底层的革新。在任何一个领域的创新技术,越是底层的变革,越会出现更大的动荡,在当今这个互联网主导的社会中,其更是显得尤为关键。

从2016年以来,5G技术一路从概念到落地经过了飞速的发展。伴随统一的5G标准的确定,它已经从停留在实验室层面、理论指标体系层面成功地根植到现实生活中。

对于5G这项新技术,它能为我们带来怎样的影响?对于各行各业来说,它能否形成新的拐点?接下来我们就一起来探讨一下,5G的魔力。

到底何为5G?

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图片来源:视觉中国

如果说5G是一个创新的技术,不如说它是现有技术的一次大迭代,其实5G即第五代移动通信技术,也是4G网络之后的延伸或者说升级版。

为了更好的理解5G到底有改变,我们先抛开一些晦涩难懂的技术,用最好理解的方式为大家解释。5G技术相比目前4G技术,其峰值速率将增长数十倍,从4G的100Mb/s提高到几十Gb/s。

也就是说,1秒钟可以下载10余部高清电影,可支持的用户连接数增长到100万用户/平方公里,可以更好地满足物联网这样的海量接入场景。

举个例子,如果说我们之前用的4G网络是双向2车道限速80 km/h的高速公路的话,5G的来临就是扩宽了这条高速,使其变成了双向10车道,并且限速提升到120 km/h。
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5G涉及到的关键技术

再深入的去了解5G技术的话,大致可以分为调制、编码、多址、组网、多天线等方面。就目前各国公布的技术来看,现有5G技术很多是沿用老技术,而一些新技术不成熟、不可用,或者传输增益有限。

所以,在这些关键技术上,现在所谓的5G的技术升级没有传说中的那么神奇,很多新技术增益有限、或尚不成熟难以实用,部分专利甚至在技术上有“开倒车”之嫌。

正是因此,有人将现在的5G称之为商用概念,而不是技术迭代,将之称为4.9G。我们当前与真正的“5G”,尚有距离。

如果大家想要深入了解5G每项关键技术的升级与革新,可以移步钛媒体此前发布的《别再“狂吹”5G了》文章,笔者在此就不赘述了。

但如果以更加长远的角度来看,我们更加注重的是强大的通讯和带宽能力,5G网络一旦应用,目前仍停留在构想阶段的车联网、物联网、智慧城市、无人机网络等概念将变为现实。

此外,5G还将进一步应用到工业、医疗、安全等领域,能够极大地促进这些领域的生产效率,以及创新出新的生产方式。

2019年是5G元年?它离我们还很远

5G是普罗米修斯盗出的新火种?

为什么现在都说2019年是5G技术的元年呢?这是源于2018年底,国内三大运营商5G频率分配最终尘埃落定。中国电信、中国联通各获3.5GHz(吉赫)频段100M(兆)频率;中国移动获2.6GHz、4.9GHz频段共计260M频率。按所获频率许可,三大运营商可在全国范围内开展5G试验。

目前,中国的三大营运商已经在稳步推进5G网络的建设,为大规模的商用在做准备。中国移动、中国联通和中国电信三大运营商在2013-2020年,他们在4G网络上的投入估计1170亿美元,而三大运营商在5G上的投入将增加48%,达到1800亿美元。

虽然大多数人都要等一段时间才用到5G,但是在美国几个地方已经开始在试用了。目前三大运营公司表示在杭州。上海、广州、苏州、武汉、北京、天津、上海、深圳、南京、雄安、成都、兰州这些地方将会展开试点、网速高达1.2Gbps的下载速度将会颠覆整个移动互联网。

从数据上来看,好似5G与我们已经不遥远了,但要说什么时候真正能用上5G,那估计还要等到2022年甚至更久。5G网络要普及,必须有一大批硬件支持5G网络,各大运营商架设好5G网络基站,因此从商用到普及至少也需要两三年的时间。

5G应用场景定义了三大方向

作为下一代移动通讯技术,5G国际标准制定组织3GPP为5G应用场景定义了三大方向,包含IMT-2020愿景的8个关键指标:
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eMBB(enhanced Mobile Broadband,移动宽带增强)

  • 峰值数据率:最高数据传输速度达到20 Gbps
  • 用户体验数据率:拥挤地区传输速度达到100Mbps
  • 能量效益:装置收发数据所需功耗能效比较IMT-A提升100倍
  • 频谱效率:每无线带宽和每网络单元数据吞吐量3~4倍于4G网络
  • 区域流量容纳:区域内总流量密度每平方米10Mbps

主要面向局部热点区域,为用户提供极高的数据传输速率,满足网络极高的流量密度需求。1~10Gbps用户体验速率、数10Gbps峰值速率和数10Tbps/Km²的流量密度需求是该场景面临的主要挑战。

简单来说就是办公、日常使用,相当于一个高速无线宽带使用。包括赛事转播、VR增强现实、三维立体视频等等,一些以往我们无法通过移动通信解决的事可以通过5G的方式进行解决。
图片来源:视觉中国

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MMTC(Massive Machine Type Communications,大规模物联网)

  • 连接密度:每单位地区可连接设备数量每平方公里100万台

主要面向工农业环境5G网络将实现大规模物联网,人与设备、设备与设备之间将更高效地相互连接和作用。

例如未来的农场会采用精准灌溉的理念,对作物的每一阶段的生长过程及所处环境现状实现数据化、网络化、智能化监控,并实时反馈数据给农场主。通过数据的计算与分析,成千上万棵植物实现个性化的灌溉方式,获得最优的生长环境。
图片来源:视觉中国

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URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communications,超高可靠超低时延通信)

  • 低时延:数据包传输时延1毫秒
  • 移动性:切换和保证通讯质量极速达到500 km/h

主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求,这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。

未来辅助驾驶甚至自动驾驶会需求这样的连接,包括现在国内外正在实现的自动驾驶技术,都需要有一个可靠低时延的网络支撑。同时以医疗为例,5G出现让VR远程医疗成为可能,这也是5G的一个重要应用,可以成为医疗资源分布不均的一个重要解决途经。

重点不在C端,B端才是切入口

而随后的IMT-2020(5G)会议从移动互联网和物联网的角度对大规模机器类通信mMTC进行了细分,融合5G增强型宽带的稳定和低延时的特征之后,分为了:连需广域覆盖场景和低功耗大连接场景

连续广域覆盖场景

是移动通信最基本的覆盖方式,以保证用户的移动性和业务连续性为目标,为用户提供无缝的高速业务体验。

该场景的主要挑战在于随时随地(包括小区边缘、高速移动等恶劣环境)为用户提供100Mbps以上的用户体验速率。这是和我们目前使用环境最相关的使用场景,在这个场景下我们使用的是手机、PC等移动互联网设备。

低功耗大连接场景

主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。

这类终端分布范围广、数量众多,不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力,满足100万/Km²连接数密度指标要求,而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。

所以从国际电联的对于5G定下的基本方向来看,手机等移动端设备在5G时代中仅仅占据的是很小的一部分。

5G主要面向的使用场景是未来的增强现实VR、万物智能物联方面,实现智慧家庭/城市、工业/农业智慧化和自动化、VR增强现实应用、自动驾驶等等。

结语:5G更像神经网络,牵动更多产业去升级

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图片来源:视觉中国

每一次网络的迭代升级,都会为我们带来更多的优质体验。国内近年来,在网络发展的速度上一直与世界保持同等甚至更快一步的水平,如今针对5G的研究更是有很多企业都握有关键性技术,从中我们不难看出其重要的发展地位。

5G不仅会极大地改变人们现有的生活和工作方式,提升通信效率,还可以加大很多前沿技术和产品落地的可能性。5G牵动着许多企业的神经,足以改变移动通信产业的格局,甚至牵扯到国家利益。

我们看到,无论是国外公司诸如高通、英特尔等,还是华为、中兴和联想等民族企业,以及各大电信运营商,都在积极布局5G,力图在5G格局中抢占先机,获得最大利益。

通过5G网络我们可以实现低成本的万物智联、自动驾驶的高速稳定智能通信、VR娱乐和远程医疗、工业自动智能化等等。而手机5G仅仅只是5G技术使用中太小太小的一部分了,甚至手机从4G到5G提升并没有3G到4G的那么大。

5G的技术本质并不是让我们可以获得更快的网络,而是通过低时延、高稳定性等一系列的性能提升让我们得到以往3G、4G所不具备的能力,这种能力可以实现很多应用,这也是一种典型的量变引起质变。

5G更多的是为工业、农业、医疗、云计算、自动驾驶等实现万物智慧互联而出现,与其期待提升不大的5G手机,还不如多期待一下未来在信息“零”时延体验、千亿设备智能互联之下能获得低成本高质量的服务和产品。

作为下一代通信技术,5G影响深远,意义重大。对消费者来说,可能意味着更方便的生活和工作;对5G产业链上的企业来说,这意味着新机会、新市场。

来源:钛媒体 作者:Kiwi

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