5G通讯是什么?5G通讯的工作原理,5G遇到这些难题能顺利解决吗?
什么是5G通讯?
第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G。也是4G之后的延伸,正在研究中,网速可达5M/S - 6M/S 。诺基亚与加拿大运营商Bell Canada合作,完成加拿大首次5G网络技术的测试。测试中使用了73GHz范围内频谱,数据传输速率为加拿大现有4G网络的6倍。鉴于两者的合作,外界分析加拿大很有可能将在5年内启动5G网络的全面部署。由于物联网尤其是互联网汽车等产业的快速发展,其对网络速度有着更高的要求,这无疑成为推动5G网络发展的重要因素。因此无论是加拿大政府还是全球各地,均在大力推进5G网络,以迎接下一波科技浪潮。不过,从目前情况来看5G网络离商用预计还需4到5年时间。
5G将在什么时候能够全面普及?
按照目前 3GPP 制定的 5G 规划时间表来看,2018 年完成 5G 第一阶段规范,2019 年将会实现 5G NR 的大规模预商用部署,2020 年实现正式商用。可以预见,5G 的到来也会对通信行业产生很大的影响。
一方面,得益于现在 LTE-A 和 LTE-A Pro 中的增强技术,为 5G 系统的推广打下了良好基础;另一方面,包括Qualcomm、AT&T,NTT DOCOMO,SK电信,沃达丰,爱立信等通信企业致力于加速 5G 计划,并在 3GPP 会议上确定非独立(NSA)5G NR 的详细标准。也正是因此,原本打算在2020年才开始进行大规模预商用部署的 5G NR 计划,被提前到了 2019 年。
为了迎接 5G 网络的到来,Qualcomm 也早在 2016 年推出了支持 5G 网络的 X50 Modem。面对未来,Qualcomm 已经打好了基础。
对于通信行业来说,不论 3G 还是 4G,它都是针对个人业务的通讯网络,而 5G 网络带来的变化将会波及到更广阔的民用和商用领域。这对通信行业不仅是个机遇,也是一个挑战。
5G 的特性之一就是拥有很高的灵活性,它能够使用多个频谱,为不同需求的设备提供服务。加上 5G 在未来将会拥有的高覆盖率和稳定性等优点,5G 网络将会为更多行业带来改变。
除了为个人无线通信服务提速,5G 还会对包括室内/外无线宽带部署、企业团队培训/协作、VR/AR、资产与物流跟踪、智能农业、远程监控、自动驾驶汽车、无人机以及工业和电力自动化等21个领域造成影响。(IHS Markit《5G如何影响经济》)
为了保证 5G 网络在能够深入各个行业,5G 服务提供商需要深入了解其所应对的不同行业和需求和应用场景。比如一些行业的需要寿命超过10年的设备,另一些行业可能会需要专用的网络频段。如果能够了解 5G 本身的特性和功能,并为不同的需求提供相应的网络连接和优质资源,那么这些企业就更容易获得成功。
在发展5G的道路上都会遇到什么问题?将要如何解决这些问题?
5G尚未开始提供就有太多的"讨论",总是存在诸多风险。由于所期待的目标模糊且持续改,很可能让整个计划一开始就失败了;有时候,静观其变会更好…无疑地,下一代无线标准——5G,即将来临。各个技术委员会正致力于解决与这项复杂、深远且多方面标准有关的许多议题,包括频段定义、操作演算法、多天线模式、资料速率、错误管理、复杂的频率、时间与空间多工,以及测试套件与设备等许多层面的问题。
当然,还必须要有许多新的电子元件,才能让所期待和需要的各种性能表现成为可能。5G将支援达到60+ GHz范围的载波频率,因此要将标准转变为支持使用者实际情况的程度还有许多工作尚待完成。无论这种情况何时才会发生,如今看到毫米波 (mmWave)系统如何被视为主流应用的候选技术,已经相当令人震惊了。暂且不提使用波导以及微波世界的其他干扰波:5G将会需要全新的类比/混合讯号IC (即使讯号本身是数位的,但在这些频率下的一切仍都是"类比"的)、封装技术、天线、基础架构、拓扑结构、被动元件、互连、制程技术、建模和模拟工具等等。
5G的发展到目前为止一切顺利。但是,对于5G的未来承诺同样存在缺点。就像许多先进技术的发展一样,其性能规格是由不同的委员会所建立的标准而制定的,5G也成为一个充满希望的想法和愿望清单的漩涡。业界技术人士、专家和观察家都将自己所有的愿望投入这一标准中,只是其中有些愿望能实现,其他的则否,如图2所示。
无论如何,5G的支持者和推动者都抱着很大的希望,但这总是相当冒险的。产品推出的时间表太长,意味着将会出现一段不确定、不兼容性以及使用者沮丧的时期。
例如,手机可能在某些地方使用,但到了其他地方却可能会出现问题,资料速率将无法达到所承诺的速度,冲突不相容的情况也会经常发生。在一般情
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