什么是5G?谁又推动了5G?

2015-3-12 20:01| 发布者: 白开水| 查看: 2130| 评论: 7

摘要: MWC 2015,5G成为各方关注焦点。4G还没建完,我们为什么需要5G?它能带来怎样的体验?

MWC 2015,5G成为各方关注焦点。4G还没建完,我们为什么需要5G?它能带来怎样的体验?

从一场球赛直播开始

2018年7月8日,莫斯科卢日尼基体育场,俄罗斯世界杯决赛。
你没有在现场,你正在出差的列车上,拿着平板观看在线直播。
不过,你看起来不像在看直播,倒有点像在玩PS实况足球游戏。你用手指在屏幕随意划动,直播画面也随着你的手指移动而变化。
这叫个性化体验体育赛事直播,只要动动手指头,就可以享受从任意角度观看比赛。
 
传统的直播画面取决于单一的转播镜头角度,屏幕这边的观众非常被动。如果你喜欢的球星在比赛中状态不好,你很少能看到他的身影。如果突然进球了,你只能看到进球功臣的狂欢,却无法看到守方球员沮丧的表情。
  
有了这种个性化服务,要怎么观看比赛,完全由你自己掌握。
这是因为赛场周围安装了大量高清摄像头,这些摄像头统统连接到5G网络,海量视频信号通过5G网络从遥远的莫斯科瞬间传送到你的平板上,完美体验绝对360度全方位无死角观看比赛。

这绝不是个人不切实际的幻想,事实上,我相信5G一定会爆发于某次国际重大赛事,就像是一位年轻的新星,一战成名于世界杯而声名鹊起,这个爆发点可能是2020年东京奥运会,也可能会提前,比如2018年韩国冬季奥运会……
  
什么是5G?
  
你或许有这样的疑问,不就是多安装几个摄像头连接到网络吗?4G难道就不能实现吗?为啥非要5G?
  
要回答这个问题,先来看一看通信大牛们是如何设计5G网络的?下面这两张图清晰列出5G的定义和目标。
  
  

你不是搞通信的,也许看不太懂。
  
简单的说,3G和4G是为连接人类而设计的,而5G是为连接万物而设计的。4G网络会关心你的在线视频清不清晰?流不流畅?但不会关心如何更好的用手机去控制家里的智能门把手、智能冰箱等,而5G表示非常关心。
  
为了连接万物,就必须从三个方面对网络进行重新设计和优化:容量、速率和时延。
  
  
据权威机构预测,到2020年,5G网络要容纳2000亿级的设备或机器,单单是智慧城市、智能交通、工业自动化这三项就需要连接近300亿设备。这么多设备涌入,网络容量一定要无限大,速率一定要足够高,只有这样才能保证网络的高可靠性。连接人和连接机器可不太一样,人总是可以忍耐的,网速慢点我耐心等等,信号不好我找个山头打电话,机器可没有这么好的耐性,总不能因为春节刷红包人太多,流量暴增而导致整个城市的智能交通瘫痪了吧!
  
要保证网络高可靠性,还得优化网络时延,4G网络是10ms级网络时延,而5G网络是1ms级的端到端网络时延。10ms和1ms,这种差别你上网的时候感觉不到,但机器不一样。我们说交通事故就发生在一念之间,如果你的无人驾驶汽车反应速度是10ms,可以想象将有多少交通事故发生?
  
是什么推动了5G?
  
智能手机推动了3G和4G网络高速发展,那么,谁将是5G背后的最大推手呢?如同当初谁也没有预料到智能手机如此之大的推动力一样,5G背后的最大推手也很难预测。
  
不过,有一点可以肯定,5G网络将无限延伸智能手机(或平板)到更复杂更广阔的应用领域。比如,智能手机连接智慧家庭、无人机、机器人或无人驾驶等,而这些应用必将会在5年内实现。
  
5G网络真正意义上实现了网络的可延展性、多功能性和高效性。尽管我们无法预测谁将是5G网络的最大推手,但我们可以想象5G将会推动什么?
  
以时下热门的可穿戴设备为例,设备体积太小,限制了其计算处理能力。如果依托于高速、低时延的5G网络,可穿戴设备通过5G网络连接到云服务系统,计算处理功能在云端完成后,再回传到可穿戴设备上,这为终端产品提供了极大的产品设计空间和应用设计空间。也许,一块智能手表只需要一块显示屏就够了!
  
随着信息技术进步,这样的想象空间还会进一步扩大。
  
摩尔定律告诉我们,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
  
受益于摩尔定律,5G时代将实现通信与计算技术前所未有的高度融合。
  
再举一个例子。无线通信理论上讲,天线越多,频谱效率和传输可靠性就越高。大规模MIMO技术(多天线技术)被公认为5G的关键技术之一。事实上,4G也采用多天线技术,不过,多天线技术受限于手机终端的大小和成本。但是,随着集成电路上可容纳的元器件越来越多,价格越来越便宜,实现起来也就越来越容易。看看下面这张图,16根天线已经可以集成在5毫米内了。
  
  
总之,5G将是一个全新的无线时代,为人类数字生活带来无限的想象空间,甚至,它将为整个世界增加一个新的维度!

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