5G 并不是 4G 基礎(chǔ)上的一次增量式改進(jìn),而是移動(dòng)通信技術(shù)的下一次重大演進(jìn),其性能相比當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)將提升幾個(gè)數(shù)量級(jí)。5G 并不會(huì)取代 4G,它只是促成 4G 所無(wú)法完成的各種任務(wù)。4G 網(wǎng)絡(luò)將繼續(xù)與 5G 網(wǎng)絡(luò)同步發(fā)展,以支持更多的日常任務(wù)。當(dāng)今世界的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展由先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)推動(dòng),5G 將實(shí)現(xiàn)的服務(wù)有待構(gòu)想。
讓我們來(lái)了解 5G 技術(shù),比較 4G 與 5G 的部分特性,并探討邁向 5G 部署之路。
5G 技術(shù)的特性如下:
增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶 (eMBB),需要數(shù)百 MHz 的通道帶寬,使用新的移動(dòng)無(wú)線頻率——從 2.5 GHz(適用于 4G LTE Pro)/3.5GHz(適用于 5G) 到幾十 GHz 乃至毫米波 (mmWave) 頻譜
異常高效處理數(shù)據(jù)流,充分利用載波聚合(CA)和大規(guī)模多路輸入/多路輸出 (MIMO)
固定無(wú)線接入,提供更多選擇,讓千家萬(wàn)戶和公司企業(yè)實(shí)現(xiàn) 20 Gbps 的連接速度
無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施,使用波束控制和高功率氮化鎵(GaN),非常適合于自適應(yīng)陣列可轉(zhuǎn)向天線
低延遲,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接,助力無(wú)人駕駛汽車和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR)/虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng) (IoT),未來(lái)十年內(nèi)可實(shí)現(xiàn) 1 萬(wàn)億臺(tái)以上設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接,數(shù)據(jù)速率極低,電池壽命超過(guò)十年,通信距離最長(zhǎng)
4G 與 5G 對(duì)比
下圖比較了 4G 與 5G 技術(shù)的性能特點(diǎn)和技術(shù)規(guī)格。
T下表概述了 4G 與 5G 技術(shù)之間的主要差異。
4G(現(xiàn)今,進(jìn)一步發(fā)展前) | 5G | |
---|---|---|
延遲 | 10 ms | 小于 1 ms |
峰值數(shù)據(jù)速率 | 1 Gbps | 20 Gbps |
移動(dòng)連接數(shù) | 80 億個(gè)(2016 年) | 11 billion (2021) |
通道帶寬 |
20MHz 2200kHz(適用于 Cat-NB1 IoT |
1110 億個(gè)(2021 年) 100MHz(6GHz 以下) |
頻段 | 600MHz 至 5.925 GHz | 600MHz–毫米波(例如,28GHz,39GHz,乃至 80GHz) |
上行鏈路波形 |
單載波頻分多址 SC-FDMA |
循環(huán)前綴正交頻分復(fù)用 (CP-OFDM) 選項(xiàng) |
U用戶設(shè)備 (UE) 發(fā)射功率 |
+23 分貝-毫瓦 (dBm),允許 +26dBm HPUE 的 2.5GHz 時(shí)分雙工 (TDD) 頻段 41 除外 IoT 在 +20dBm 時(shí)具有較低功率級(jí)選項(xiàng) |
6GHz 以下的 5G 頻段在 2.5GHz 及以上時(shí)為+ 26dBm |
目前,使用案例正處于定義階段,新的無(wú)線電接入技術(shù)正在開發(fā)中,載波現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也正在進(jìn)行。第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)正在協(xié)調(diào)這些新創(chuàng)意并使其全球化,成為統(tǒng)一的規(guī)范。
運(yùn)營(yíng)商正采用 LTE Advanced (LTE-A) 朝著 5G 的速度目標(biāo)大幅邁進(jìn)(見(jiàn)圖),但仍有許多工作要做。
邁向 5G 部署之路
增強(qiáng)移動(dòng)無(wú)線體驗(yàn)是一個(gè)逐步實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,運(yùn)營(yíng)商需要進(jìn)一步擴(kuò)展和開發(fā) 4G 并朝著 LTE-A 技術(shù)邁進(jìn)。運(yùn)營(yíng)商目前正在開發(fā)軟件定義網(wǎng)絡(luò) (SDN)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(HetNet)和低功耗網(wǎng)絡(luò)。最后,到 2019 年及以后,將開始在全球部署 5G 并初步推出商用版 5G 服務(wù)(見(jiàn)圖)。
審核編輯黃昊宇
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