什么是5G?有哪些关键概念?

5G是用来描述LTE移动网络以外的下一代移动网络的术语。AT&T甚至已经在12个城市开始了5G移动热点的试验。Verizon正在为5G家庭网络做广告(不过,Verizon的产品与标准机构定义的5G并不一致)。

国际电信联盟(ITU)发布了几份关于5G网络标准的报告,称之为国际移动通信(IMT)-2020网络。

3GPP是一个移动行业标准机构,为2017年12月发布的5G新无线电规范制定了自己的标准。移动运营商和供应商都参与3GPP规范过程。

什么是5G?有哪些关键概念?

根据国际电联的指导方针,5G网络速度下行峰值数据速率应为20GB/s,上行峰值数据速率应为10GB/s。5G网络中的延迟在移动场景中可以低至4毫秒,在超可靠的低延迟通信场景中可以低至1毫秒。不仅人们会相互联系,机器、汽车、城市基础设施、公共安全等也会相互联系。

这一新一代的网络也被设计成具有持续运行的能力,并通过根据通过它的流量最小化调制解调器使用的功率来达到节能的目的。

一、5G竞赛

一些运营商正试图非常积极地进行部署,并推进标准流程。在美国,Verizon于2015年与思科、爱立信、诺基亚和苹果等其他厂商合作,成立了一个5G技术论坛。该小组的目标是在早期规范上进行合作,然后将这些规范贡献给3GPP。Verizon在集团的支持下,于2016年7月发布了独立于标准机构的规范。该公司计划过渡到3GPP的5G非独立版本。在3GPP发布上述标准后,AT&T一直等到2018年10月才发布第一份官方规范。

二、5G将整合LTE

LTE Advanced Pro是5G网络的基础。虽然5G可以接入极高频毫米波无线电频谱,但也将与LTE波长共享频谱。现有的LTE宏小区和小小区站点也将有助于mmWave频段的使用。

自组织网络(SON)也是通过简化操作任务来降低网络安装和管理成本的关键因素。其他技术,如协调多点技术,允许运营商有多个站点同时发送信号和处理信号,将在限制小区间干扰方面发挥作用。

三、虚拟化是实现5G的关键一步

软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)将在运营商准备从LTE迁移到5G并快速扩展网络时发挥关键作用。

对于运营商来说,SDN是必要的,它可以切割虚拟“子网络”或片,然后用于更大的带宽应用。这包括视频,预计到2022年,视频将占所有IP流量的82%,使用诸如视频会议或流式4K视频这样的用例,可以使用15到25 Mb/s的速度。较低带宽的应用程序,如智能手表,也将是对网络要求较低的子网络连接设备的一部分。

四、部署场景

定义5G花了这么长时间的一个原因是,5G的架构和部署取决于它将如何使用,这一点在IMT-2020报告中更加明确。视频流量已成为快速网络需求的关键因素。视频流量预计将从2017年的全球56 EB增长到2022年的全球240 EB。现在,更高的数据传输速度已被应用于流媒体视频、视频会议和虚拟现实等领域。为了达到这种性能,网络可能需要大量的小小区覆盖,并将利用更高的带宽频谱。

同时,5G也被设计成物联网(IoT)网络。为了支持大量的设备,其中许多设备需要更长的电池寿命,5G网络将建立在LTE Advanced Pro平台之上。5G将使用该平台的两种窄带技术,增强型机器类型通信(eMTC)和窄带物联网(NB物联网),以缩小设备和网络复杂性,实现这些支持目标。

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Jim

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