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第五代移动通信技术 5g

来源:整理 时间:2022-04-07 17:27:45 编辑:小米 手机版

5G到底是什么?

5G到底是什么

近十年研发,5G终于成为现实。几年前,运营商开始选择城市推出固定5G,而移动5G已经在全国大部分城市出现,预计未来几年将推出更全面的产品。然而,似乎关于5G的问题比答案还多。一些人想知道5G到底是什么?在哪里可用,5G是否在自己的城市开通?另一些人则对应该购买哪款5G智能手机更感兴趣。你有问题,本回答有答案。

以下是你需要知道的关于5G的一切。什么是5G?在我们解释5G的工作原理之前,最好先解释一下5G到底是什么。有很多细节,我们将在后面的文章中讨论,但这里有一个快速入门。5G是下一代移动宽带,最终将取代或至少增强您的4G LTE连接。有了5G,下载和上传速度将成倍提高。设备与无线网络通信所需的时间,也将大幅减少。

5G是如何工作的?既然我们知道了5G是什么,那么了解它的工作原理是个好主意,因为它不同于传统的4G LTE。首先,让我们谈谈频谱。与LTE不同,5G在三个不同的频段上工作。虽然这看起来并不重要,但它会对你的日常使用产生难以想象的影响。低频段频谱也可以描述为亚1GHz频谱。它是运营商用于LTE的主要频段,带宽几乎耗尽。

虽然低带宽频谱提供了很大的覆盖范围和墙壁穿透,但有一个很大的缺点:峰值数据速度约100Mbps。中频段频谱比低频段提供更快的速度和更低时延。然而,它不能像低波段频谱那样有效地穿透建筑物。预计在中段频谱上的峰值速度可达1Gbps。高频段频谱是5G的最高性能,但也有主要缺点。它通常被称为毫米波。高带宽频谱可以提供高达10Gbps的峰值速度,并且具有极低的延迟。

高波段的主要缺点是覆盖面积小,建筑物穿透性差。这意味着要创建一个有效的高带宽网络,需要大量的信号单元。5G有多快?国际电信联盟(国际电联)是联合国制定通信技术技术标准的专门机构,它制定了无线电频谱使用和电信互操作性的规则。2012年,国际电联创建了一个名为“2020年及其后IMT”(IMT-2020)的项目,研究并确定5G的最低要求。

经过多年的工作,国际电联在2017年创建了一份报告草案,其中包含13项5G的最低要求。一旦国际电联确定了5G的最低要求,电信标准组织合作的第三代合作项目(3GPP)就开始着手为5G制定标准。2017年12月,3GPP完成了非独立(NSA)规范,并于2018年6月跟进了独立规范(SA)。NSA和SA标准共享相同的规范,但NSA使用现有的LTE网络进行部署,而SA将使用下一代核心网络。

运营商从NSA规范开始,这意味着在非5G环境下,你将依赖4G LTE。3GPP制定的标准与IMT-2020的绩效目标密切相关,有些复杂,但这里有一个大致的总结:峰值数据速率:5G将提供显著更快的数据速率。每个移动基站的峰值数据速率可以达到20Gbps下行链路和10Gbps上行链路。请注意,这不是5G的速度(除非你有专用连接),而是手机上所有用户共享的速度。

现实世界的速度:虽然5G的峰值数据速率听起来相当令人印象深刻,但实际速度不会相同。该规范要求用户下载速度为100Mbps,上传速度为50Mbps。时延:时延,即数据从一个点传输到另一个点所需的时间,在理想情况下应该是4毫秒,对于需要最大速度的用例,应该是1毫秒。比如说远程手术。效率:无线接口在使用时应该是节能的,在不使用时应该降到低能模式。

理想情况下,当不再使用时,终端应能在10毫秒内切换到低能状态。频谱效率:频谱效率是“对频谱或带宽的优化使用,以便在传输误差最小的情况下传输最大数量的数据。”5G的频谱效率应该比LTE稍有提高,下行链路为30bit/Hz,上行链路为15bit/Hz。机动性:使用5G,基站应支持从0到500公里/小时的移动。

这意味着基站应该在一系列的天线运动中工作——甚至在高速列车上也是如此。虽然在LTE网络上很容易实现,但这种移动性在新的毫米波网络上可能是一个挑战。连接密度:5G应该能够支持比LTE更多的连接设备。标准规定5G每平方公里应能支持100万个连接设备。这是一个巨大的数字,其中考虑到了将为物联网(IoT)供电的众多设备。

5G能做什么?改善宽带5G无疑将改变我们日常与技术互动的方式,但如果我们想继续使用移动宽带,这也是绝对必要的。在许多大城市地区,运营商的LTE容量已经耗尽。在一些城市,用户在一天中的繁忙时间已经经历了减速。5G在尚未用于商业宽带业务的频段中增加了大量频谱。自动驾驶汽车预计未来自动驾驶车辆的增长速度将与5G的部署速度相同。

您的车辆将与道路上的其他车辆进行通信,向其他车辆提供有关道路状况的信息,并向驾驶员和汽车制造商提供性能信息。如果一辆车在前方快速刹车,你的车可能会立即知道该信息,并抢先刹车,防止碰撞。这种车对车的交流最终可以挽救成千上万的生命。公共安全和基础设施5G将使城市和其他城市更有效地运营。公用事业公司将能够方便地远程跟踪使用情况,传感器可以在排水渠洪水或路灯熄灭时通知公共工程部门,市政当局将能够快速、廉价地安装监控摄像头。

远程设备控制由于5G具有非常低的延迟,远程控制重型机械将成为现实。虽然主要目的是减少危险环境中的风险,但它也将使具有专门技能的技术人员能够从世界任何地方控制机器。医疗保健5G的超可靠和低时延通信(URLLC)组件可以从根本上改变医疗保健。由于URLLC比增强的移动宽带更能减少5G时延,预计在未来几年内,远程医疗、远程康复和通过AR进行物理治疗、精确手术,甚至远程手术都会有所改善。

还记得大规模的机器式通信吗?mMTC也将在医疗保健方面发挥关键作用。医院可以创建庞大的传感器网络来监控病人,医生可以开智能药片来跟踪病人的依从性,保险公司甚至可以监控订户来确定合适的治疗和流程。物联网5G最令人兴奋和关键的一个方面是它对物联网的影响。虽然我们目前拥有可以相互通信的传感器,但它们往往需要大量资源,并且正在迅速耗尽LTE数据容量。

随着5G速度和低时延,物联网将由传感器和智能设备之间的通信提供动力(这里又是mMTC)。与目前市场上的智能设备相比,mMTC设备需要更少的资源,因为大量这些设备可以连接到单个基站,从而使它们的效率大大提高。5G在哪里可用?那么,你应该什么时候在你的社区看到5G呢?好吧,那要看你住的小区了。一些社区已经有5G接入——这意味着你只需要一部支持5G的智能手机就可以充分享受惊人的速度。

国内所有的主要运营商都在努力建设5G网络,但在全国部署5G网络仍需数年时间。另外值得注意的是,每个运营商都有不同的5G推出策略。这意味着您的5G体验可能因运营商而异。有哪些5G手机,要不要现在购买5G手机?尽管5G无疑会改变我们相互交流和消费媒体的方式,但这种改变不会一蹴而就。5G在国内的普及和运行还需要几年的时间。

因此,我建议暂不要购买5G手机,因为5G网络还不完善。相反,如果你因为其他原因喜欢一款手机,而它恰好支持5G,那么它将是一个额外的奖励。目前国内主要的5G手机:华为P30、P40 Pro或MATE 30、ONEPLUS 7或ONEPLUS 7T、OPPO 5G旗舰、荣耀5G手机、索尼XPERIA XZ4、三星GALAXY S10。

写在前面:本篇文章通过浅显易懂的方式来介绍5G的技术与原理,主要包括5G的发展历程、5G原理等内容,希望能够对你了解5G有所帮助!移动通信(1G-5G)的原理与发展历程首先我们讲一下什么是“移动通信”,移动通信的核心在于“通信”两个字,从字面来理解的话,就是接通信息或者连接信息。我们举一个简答例子:某天下课之后,李雷把韩梅梅叫到了操场的小树林,然后对着韩梅梅说,“梅梅,我喜欢你”。

韩梅梅听到之后脸上泛起了小红花,娇羞的说道,“我也喜欢你”。之后发生了不可描述的事情…….在这个例子中,二者的对话就是一个通信的过程。不妨我们再进行一下深度思考,李雷与韩梅梅是通过什么方式进行通信的,这便是中学物理学中一个重要的概念:声波声波有一个特点(缺点),就是传输的距离比较短。当距离过长的时候,人们之间就不能够进行通信了。

那么就有一个问题: 远距离通信该怎么办了?于是我们便有了以下的故事:我们的故事要从电磁波讲起,在很久之前,人们认为电和磁好比天上的仙女和地下的牛郎——八竿子打不着,直到有一天月老出现了,他把电和磁放到了一起,拿着磁铁在一头摆弄,发现另外一头竟然通电了;同样,电流的强弱变化也影响了磁铁的磁性,这个月老便是大名鼎鼎的法拉第,他通过牵线发现了电磁感应现象。

这意味着什么,意味着电和磁之间有一种神秘的力量,这种力量能够使得电和磁隔空相互影响,而且速度贼快,这就是传说中的电磁波,并在不就之后人们学会了如何去控制电磁波。后来,科学家们发现其实世界上的很多信息都可以用波来表示;且对比声波,电磁波能够传播的更远,这便引起来了科学家们的注意,既然我们能够控制电磁波,那么为何不……,这就是后来的移动通信技术1G时代刚开始手机诞生的时候,我们用的是大哥大,它使用的是模拟通信网络。

李雷给韩梅梅打用大哥大进行通话,说,“梅梅,我喜欢你”,这句话形成了声波,声波传入到了大哥大,经过科学操作,转变成了电磁波,并通过天线发射到最近的A基站,然后A基站通过光缆传输到离韩梅梅最近的B基站,B基站通过电磁波传到韩梅梅的大哥大里,大哥大翻译成声波,韩梅梅就听到了,“梅梅,我喜欢你”。然后脸上又泛起了小红花……在一条取经(通信)的道路上,要经历九九八十一难,一般人很难坚持下来,万一有一点磕磕碰碰,信息就会丢失,对方就会听不明白,甚至听不到;而且1G还有一个致命的弱点,就是它只能模拟声波,所以除了大哥大除了打电话,啥也干不了,这些难不倒科学家,于是…….2G、3G、4G、5G……后来科学家们在一个偶然的机会,看到了中国的一本古书,写到“一阴一样,谓之道”,于是便有了二进制,这个东西很神奇,它可以把所有的信息,包括语音、文字、图片、视频转变成0和1的代码,一旦变成了数字之后,这些东西就可以转变成“波”,这就是传说中的数字信号。

数字信号传输起来就像传数字那样简单那,同时数字信号非阴即阳,即使受到了干扰,也能识别出到底是什么意思,这便大大提高了信息的准确性。也正是因为有了数字信号,出现了2G、3G、4G、5G移动通信的速度问题我们发现,基本上大部分的信息都可以通过数字信号进行传送,但是随着这些信息越来愈多,如果一个一个的进行传送,那岂不是说一句“爱你”真的要经历一万年?答案是不会的。

为了让传输速率变快,就不得不用到下面这个公式:这个里面有个重要的理论,就是波速等于波长和频率的乘积。而我们的传输速率与二者分不开,一般来说,频率越高,我们能够使用的频率资源就越丰富,频率资源越丰富,能够实现的传输速率就越快。这里的频率资源就好比“车”,我们用摩托车可以拉一个人,但是我们用火车可以拉上千人,所以频率越高我们就可以装载更多的信息,传输的速率当然就会变得更快。

纵观移动通信的发展历程来看,从2G到5G,我们都在频率上下功夫,且频率都越来越高。那么问题就来了,有人肯定会问,什么不从一开始的时候,我们就使用高频段,这是因为在移动通信的过程中,如果使用了高频段,那么基站的传输距离就会大幅度的缩短,基站所覆盖的范围也将大幅度的减少。 为什么?这其中的原因就是前面所讲的波速等于波长和频率的乘积,波速通常是不变的,所以提高频率,就意味着波长的缩短,波长的缩短就意味着基站的覆盖范围缩短,覆盖范围的缩短就意味着更多的基站,然后在过去建一个基站是需要很高的成本,成本太大。

因而2G/3G/4G相对来说都是低频的,那么5G 就是高频吗?有多高?请看下图:再来看下3G、4G、5G的频率3G的频率:TDD(TD-SCDMA)1880MHz-1900MHz和2010MHz-2025MHz。4G的频率:1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。

5G的频率:2017年12月发布的V15.0.0版TS38.104规范,5GNR的频率范围分别定义为不同的FR:FR1与FR2;频率范围FR1即通常所讲的5GSub-6GHz(6GHz以下)频段,频率范围FR2则是5G毫米波频段。我们发现5G就是极高频,同时也对应的就是毫米波,这就意味着我们将会拥有更多的基站。

基站可以分为微基站和宏基站两种,5G时代的到来,将会有更多的基站,微基站也会更多,几乎会随处可见。就像下图一样:5G一个很大的黑科技,就是这个微基站的运用。除此之外,5G 速度之所以还快,还有一个重要的名词:D2DD2D的意思就是device to device ,即设备对设备,根据之前我们讲的,移动通信发送数据必须要经过基站,是非D2D的,而在5G时代,同一基站下的两个用户,如果互相进行通信,他们的数据可以不通过基站就可以进行转发,这就大量节省了空中的资源,同时也减轻了基站的压力(波束赋形原理,感兴趣者可以百度一下)。

华为与5G我们经常浏览新闻的时候,看到华为与5G是绑在一块的。那么华为和5G究竟是啥关系?他们又与移动、联通、电信有啥关系?我们来看一下:在整个通信行业中,有这么几类群体。一种人是用来提供基站原材料的,我们称为光器件厂商。还有一种人专门用来研发生产基站,这些人就是设备商,通常有华为等。这些设备商研发生产出基站之后会把这些设备卖给一些很有钱的土豪,他们就是我们经常见的运营商——移动、联通、电信,这些运营商会安装基站,更换设备,进行调试与运用管理,并且像用户收费。

我们进行通信要有手机,所以还有一种人是负责生产手机的,他们就是手机厂商,比如小米、苹果等。5G的关键在于基站的研发,而基站的研发企业就是5G,所以这就是5G和华为密不可分的原因。实际上,技术要复杂的很多,为了让大家能够对5G有一个更好的理解,我们有些地方进行了简化处理,希望能够进行谅解。 如果感觉对您有帮助,您可以关注作者、转发或者点击再看!。

5G什么时候全国普及?

5G什么时候全国普及

应邀回答本行业问题。个人认为,比较乐观的估计5G也要5年左右的时间才可以达到现在4G覆盖的水平,全面普及甚至需要10年的时间才可能完成。5G覆盖的难度要远大于4G。5G的频谱比较高,频率高有效覆盖距离就要近一些,而且5G相比4G本身的性能要求也更高,基站就要建设的更多,而建基站还要涉及到选址问题,机房的配套问题,本身的问题就比较多,而且涉及到的资金量也更大。

中国的三大运营商在经历3/4G时代的覆盖型建设,中国的光纤入户改造,并且伴随着提速降费,三大运营商的资金回收速度持续下滑。一方面是大投入,一方面是资金回收慢,两者之下,三大运营商的钱袋子都瘪了,除了中国移动还有一些资金,联通和电信很难靠自己筹集到如此多的资金,也就会拖慢一些5G的建设速度。5G涉及到海量的小基站建设,这部分其实更难,需要的时间也更长。

5G应用有70%的场景是在室内,而室内部分的覆盖,无法通过宏站完成,就需要建设海量的小基站来解决覆盖问题,就涉及到大量的选址和谈判的过程,这也导致5G网络不可能很快的完成覆盖。选址的难度还在于一些其他方面的事情。5G需要法律保驾护航,决定5G覆盖速度的不仅仅是资金问题,还有就是法律保驾护航的问题。三大运营商虽然一直被称为垄断企业,但是却是中国最憋屈的垄断企业。

就基站的问题,很多企业、物业、甚至是居民,都把运营商看成是肥羊,对于基站安装说是"入场费"也好,甚至根本就是"敲诈勒索",基站建设要支出大量的"保护费",否则就无法建设,甚至还会因为某些协商问题被基站下电,砍光缆,砍天线。根据统计,每年在三大运营商的机房中,有接近1% 比例的基站需要拆除、搬迁,这笔费用单个看起来或许不高,但是整体需要的资金也是海量的。

要知道一个机房如果搬迁的话,就是建设、拆除、建设的过程,这种工作量要比单独建设一个基站要大的多。现在三大运营商没有法律保护,虽然本来电信设备也是有相关法律保护的,但是往往都是沦为一纸空文。个人私设非法设备干扰运营商频段,往往找到了也就是低声下气的求着关闭,一点儿办法都没有。居民砍断运营商的光缆、拆除运营商的天线和设备,也只能协商,这样的情况建设5G,还谈什么覆盖。

5G 70%的场景都是在室内,室内覆盖将是5G的重点,无法保证就无法建设覆盖型5G网络。个人认为,当什么时候物业等阻挠5G基站建设、居民砍断5G光缆、设备、天线,敲诈运营商,只有这三种情况有人因此而被判刑,才能决定5G是否可以真正的大规模覆盖,否则的话,5G根本就建设不起来。总而言之,5G建设需要的资金量大,工程量大,选址多,而且还缺少相关的法律保证,很难快速的覆盖,个人认为5G建设可能会从一线城市开始,慢慢向2、3线城市覆盖,还是先城市、后农村,5年内能建设到现在4G室外覆盖的覆盖率就已经非常的难得了,至于大规模的覆盖,可能还需要更长的时间,不可能很快就有全覆盖的5G网络。

天天说5G,5G到底啥意思?

天天说5G,5G到底啥意思

5G是G网络经过几代升级后的一种网络。想要知道5G是什么,首先需要了解G是什么。G,指的是Generation,也就是“代”的意思,也可以称为1G,所以1G就是第一代移动通信系统的意思,那个时代的终端通讯工具是大哥大。之后由于科学技术的发展,就有了2G,3G,4G。目前最高的移动通信系统是4G。为了移动网络速度更快,各个国家已经开始研究5G。

5G到底是什么?今年该买5G手机吗?

5G到底是什么?今年该买5g手机吗?5G是什么?顾名思义,指的是第五代移动通信技术。由于我国移动互联网发展迅速,及智能终端形态不断出现和演化,例如智能城市、智能交通等这些业务需求呈现一种快速增长形式,因此急需一种无线通讯技术来进行业务支撑。所以说在这样的大环境下,5G移动通信技术得到了快速发展。5G是实现智能终端快速普及和互联网高速发展进而研发的新一代移动通信技术。

很多人觉得4G已经够用了,其实5G不仅是满足个人需求,像人工智能、物联网、车辆网也要其支撑。按照规划,去年是5g规模实验,今年是5G试商用,明年才是5G正式规模化商用。因为这些都是模糊时点,真正商用还要看政策,频谱如何分配,牌照颁给谁,何时发都是关注的重要因素。据说5G频谱划分方案初步确定,移动拿到是2.6GHz和4.9GHz两个频段,共计300MHz频谱资源。

而联通和电信拿到的分别是3.5GHz和100MHz频谱资源。在移动、联通、电信三大运营商实力都不俗,实力最为强劲的是移动。移动能够拿到300MHz. 的频谱资源,做的好就能够成为其在5G时代的最大优势。因为2.6GHz上行覆盖能力较弱,需要进行频率清理,而4.9GHz.的信号波长低,需要加大基站密集度。

由于资本雄厚的移动,在这两个频段是空白市场的情形下能够开发成功,就会促使移动在5G时代拥有绝对大的优势。5G关键能力相比之前几代移动通信更加丰富,用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率、移动性等都将成为其关键性能指标。显然,跟之前的移动通信只强调峰值速率不同,而业界认为5G重要的性能指标之一是用户体验速率。

此性能指标体现的是用户能获得真实数据速率,但也是与用户感受最为密切的性能指标。基于5G主要场景技术需求,5G用户体验速率达到Gbps量级。至于5G手机今年到底该买吗?从工信部的规划来看,中国移动的5G路线基本情况。去年是在全国五座城市部署100座5G基站,进行技术测试,今年进行商用测试,而我国是计划在今年下半年开展5G网络商用部署,到明年正式商用。

觉得今年不必购买5G手机日常使用,等商用测试已经结束和5G网络商用部署较为完善的时候购买5G手机用于日常生活最好,想第一时间体验5G手机又另当别论。用5G手机就要换手机,因为5G网速是4G网速的上百倍,也是一次通信技术的大跃升,现在我们用的4G手机根本无法满足5G网络的需求。意味着现在用的4G手机不能在5G网络下使用,想体验5G就得换机。

5G这么火,5G什么时候可以普及,可以民用?

查了一些资料,目前国内几个运营商在领取牌照后,都有发布5G的计划进度:1、中国移动董事长杨杰宣布,计划今年建设超过5万个5G基站,并在超过50个城市提供5G服务。到2020年,为所有地市级以上城市提供5G商用服务。2、中国电信董事长柯瑞文在MWC19上海表示,在5G建设初期,中国电信在全国40个城市建设NSA/SA混合组网的网络,提供5G服务。

3、中国联通总经理李国华表示,计划今年在7个特大城市、33个大城市提供5G网络覆盖,并将重点覆盖多个垂直行业。简单来说就是:预计最快2020年上半年,我国主要的一线城市如北上广深及其他几个城市,可以使用上5G网络;预计最快2020年下半年,我国主要的地级市,都可以使用上5G网络;至于广大乡镇,基站建设需要慢慢推进;所以我们就得慢慢等吧,毕竟2021年底2022年初左右,5G网络会开始普及,类似于2016年底2017年初的4G规模。

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