5G很快就要来了,它会给人们或企业使用互联网方式带来哪些影响

2020年正式商用5G网络已成为业界期许的共识。目前华为和三大运营商也都在进行 5G 方面的测试工作。5G将给人们带来更快的网速,为企业提供更强的移动端连通性,使未来的数码科技体验,如VR和AR成为主流。 5G潜力无限,那么5G将如何改变人们使用手机、平板等移动设备的方式,对企业来说又有哪些契机?为此, Scott Gerber 从不同角度集合了来自YEC的12位企业家的观点,探讨了5G技术在未来五年对人们或企业使用互联网方式的影响?

5G很快就要来了,它会给人们或企业使用互联网方式带来哪些影响

1.更快的网速,意味着更多的实时连接

网速越快可以做的事情就越多。更快的网速使得品牌宣传可以通过直播的形式与消费者进行互动。也将有更多的VR方面的机会。4G网络下看直播仍然可能延迟或不稳定,但是当5G出现时,将实现彻底的同步。——Joe Apfelbaum(来自Ajax Union)更多5G解读:www.yangfenzi.com/tag/5g

2.移动端将占据主导地位

据估计,到2020年,6岁以上的人90%将有手机。这意味着,如果人们不专注于优化移动端的业务体验,将错失良机。九零后喜欢什么事都试用一下。你只有五秒钟的机会,如果你的网站、应用或服务出问题,他们会立马放弃还会告诉身边的朋友也不要用。你只有一次机会。确保一切快速加载,运行良好,以满足占世界一半人口的30岁以下人群的需求。——John Rampton(来自Due.com)

3.连接互联网=无线上网

5G将为商业世界带来无处不在的无线网络。在5G时代,用网线接入互联网将成为过去式,企业将有更多连接互联网的方式,你不仅不再被网线限制,而且你的员工可以在任何地方都享用更大的带宽,同时拥有便捷和快速。 5G将真正实现让所有地方都采用无线上网。——Nicole Munoz(来自Start Ranking Now)

4.物联网中更快地故障排除

通常来说,当软件崩溃报后向开发人员发送报告,诊断时间可能长达两个小时。随着人工智能的普及,我们将研究无人驾驶汽车、智能家居和其它各种仪表的连通性问题,实现从一个点即可访问。举个例子来说,如果洗衣机坏了,比起请专人修复,消费者可以简单的去上传机器数据搞定故障。针对来自用户端数据的分析技术将能够根据情况节省能源,设备状态也会更加直观。 ——Cody McLain(来自SupportNinja)

5.5G将给生活带来新变化

显然,移动科技将主导商业领域,但其他技术,如AR和VR,也将成为主流。最重要的是,他们将改变我们所认知的营销方式。“数字化体验”这个专业术语如今成了流行的词,它将与你的利润率关联起来。(想想步行路线现场指示、动态产品价格、全息视频会议等)作为营销人员,我们所知的网络营销将步入一个新的境界,所有企业都应为未来的数字营销战略进行投资。——Pratham Mittal(来自Outgrow)

6.增强现实技术将可能得到广泛应用

为了实现其真正的潜力,增强现实技术需要很强的处理性能。在可预见的未来,电池和处理性能将成为AR设备的瓶颈。如今,我们虽然有云计算技术,但可以做的实时云端处理仍受到带宽的限制。5G可以改变这一切,实现实时云端处理和真正的响应式移动端AR应用。——Vik Patel(来自Future Hosting)

7.某些行业所有的业务都将在移动端

由5G及更多的创新带来的互联网提速,将会有一些非常大的行业彻底移动化。在移动端会更受欢迎的众多领域里,我直接看到的就是在线旅游业。随着诸如HotelTonight(他们只做移动端)这样的在线旅游公司的成功,我们看到消费者发出了这样一个信号——他们希望得到更好的移动端体验,例如:基于GPS定位的酒店排序,实时查询剩余房间和可以抢到很低折扣的拍卖定价功能。随着无线网络的提速,移动端在线旅游也将更加繁荣。—— Obinna Ekezie(来自Wakanow.com)

8.潜在的市场规模将会增长

在韩国,使用互联网的人口比例比世界任何地方都多。韩国是世界上网速最快的地方,平均达到了26 M/S,是美国网速的两倍。更快的网速体验带来的实质影响就是有更多的人上网。这就是为什么Google愿意每年花数十亿美元就为了让搜索体验变得更快。此外,它使得人们可以以移动端为主或只用移动端,放弃台式机和有线宽带。这种较低的高速网络接入成本会增加互联网的使用。无论是B2C还是B2B,都扩大了潜在市场的规模。 —— Fan Bi(来自Blank Label)

9.将诞生前所未有的应用

通过更加高速可靠的5G网络技术,更多的直播、VR和AR视频内容将被呈现在消费者的各种移动设备中。一些医学应用,包括医学成像系统、专家系统和其他利用超大视频文件、图片、采集数据进行集中处理和实时计算的独立系统,将可以实时发送、处理更大的附件。——Nemoy Rau(来自US Biometrix)

10.企业将在提高连通性的同时降低运营成本

采用5G网络进行IT建设的公司不仅可以降低内部运营成本,而且还可以优化与分支机构或移动办公人员之间的网络连接。由于5G预计比4G快40倍,企业将能够借助新的高速网络和方兴未艾的物联网去改变与客户和员工的连接方式。——Anthony Pezzotti(来自Knowzo.com)

11. 云与设备将实现无缝交互

当前的无线技术环境下,在移动设备上进行存储运算与在云端存储运算使用上仍然有很大的不同。5G技术,通过更大的带宽,很可能将实现二者无缝交互。云端往往具备远超终端设备的性能,但随着带宽提升到一个新的数量级,终端设备的性能将不再重要了。移动设备上的每个应用程序都将拥有几乎无限的存储和处理能力。——Justin Blanchard(来自ServerMania)

12.将更加聚焦于视频

高带宽和视频将变得更加普遍。现在,许多公司仍在努力优化页面加载速度以提高无线网络环境下的使用体验。到了5G时代,就不必担心带宽问题了。视频的使用以及3D视频都可能在5G时代出现爆发式增长。这些不同格式的视频,将使得视频的内容及其呈现方式更加丰富。这将为品牌优化在移动端的展示体验提供更多的选择空间。——Dan Golden(来自Be Found Online)

【翻译来自:虫洞翻翻 译者ID:王清】

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11 Responses

  1. 炎帝说道:

    大致有这几个方面:
    1.高用户峰值(用户可以体验到的,三星称在实验室达到了几十个Gbps的峰值)
    2.更低的时延
    3.更高的可靠性
    4.更高的兼容性 (物联网,智能城市)
    5.省电
    6.更灵活的cost

    可以认为,达到了以上的KPI,你就是5G了,听起来没那么难,真美好喵

    上个月刚好被老大派去参观了上海的MWC2015,基本上几家大的电信厂商都在demo自己的5G概念,
    值得注意的是,大家都很谨慎,名称上都没有明确说这是"5G",更多的是"下一代" "4.5G" "beyond LTE"等字眼
    附几张图,自己拍的,侵权删。

    核桃厂show的是LTE-M,跟讲解员聊了几句(一位姐姐,人家是个senior researcher)。
    这里提到是智能城市,简单的来说吧,就是所有的传感器都可以无线联网,想象一下手机控制家电,下班前远程开热水器,空调,汽车实时远程体检,还有水表
    也连了网,不用开门了。

    二八厂的Massive-MIMO,数据量成倍的提升。还展示了个遥控的机械手臂,估计是展示时延低吧。
    韩国运营商KT展示基于5G的应用场景,大都是virtual-reality的,因为5G流量既多又快又便宜,神马体感游戏,体感虚拟购物都走流量玩了。

    看了一圈,对于下一代技术(5G),基本上大家都有一下这样的共识
    更灵活的频谱策略:

    为了寻找可用的频段,厘米波毫米波都上了。这些微波频段靠不靠谱,能不能给用不好说,但总比现在的900,2100这些2G,3G频段要丰富的多。
    有了频谱资源,就可以上更高的带宽,比如上面提到的三星的trial,用了丧心病狂的100Mhz的带宽,工作频点也是令人发指的高,26Ghz (厘米波)。

    疯狂的调制手段:
    64QAM很高了吧,现在华为和诺记都在整256QAM。。如此高阶的调制在有线传输上都不一定稳定,拿到无线环境下引入各种散射,衰落。
    看看这个图,64QAM在27dB的接收SINR下都已经模糊的不行了(一般无线接收机的接收SINR范围在-5~ 30dB),想象一下更密集的256阶

    更强悍的天线策略:
    天线策略,等同于空分分集,又是在上面的基础上成倍的翻峰值。
    3G里常见的是2×2 MIMO,实际上都很少用。
    LTE-A 提出了8×8 MIMO,这是3GPP里的终极版本了(求纠错)
    还是三星,那个几十Gbps的实验,说他们搞了64×64 天线阵列。。。你确定这是手机能玩的?不是你们宇宙思密达联络外星人用的?

    别的不说,64组交叉排列的天线怎么放到手机里,将是个大问题,RF工程师有得玩了。
    还有,要解决电老虎问题。

    继续提升带宽:

    LTE目前最大的单载波带宽是20Mhz。
    不过在3GPP终极版本里,用5载波聚合。最大可以达到100Mhz (最理想的场景),这100Mhz带宽去哪里找也是个问题,现有的工频段(800-3Ghz)已经卖的差不多了。
    解决方法就是用上面提到的微波频段。

    Massive MIMO, 3D MIMO:
    很fancy的技术,通过载波赋型实现的空分手段。

    超低时延:
    这里主要涉及无线接入技术里的传输间隔(TTI),比较底层,不考虑IP传输层面的延迟
    3G R99版本里,TTI是10ms
    3G 最终版本, TTI是2ms
    LTE目前标配, 1ms TTI

    还是不够,华为展示的技术用了0.5ms的TTI。如此低的时延,可以提供更高QoS保证的业务,远程医疗,远程互动等等。
    观看在线视频的体验也将提升。

    低功耗:
    用户体验杀手,我觉得这一点可以毙掉上面所有的技术。。。
    不过对于有些场景,比如水表,电表,只要在需要的时候定时上报一下数据,带宽窄,结构简单,电池好点的话,基本上10年不用换。

  2. 吕小仙说道:

    改变世界似乎很遥远,和以前的技术进步一样,大多数时候都是技术出来,大家才逐步想出来怎么用,比如因特网是70年代的概念,70年代没改变世界,80年代也没改变,90年代才开始。现在到处是各种移动应用,它们大多数也都是3G普及之后才兴起的。只有那些需求最迫切但技术没有突破的地方,才能比较准确的预言技术会怎样改变世界,比如电池技术。

    在几年之前,ubiquitous computing这个词挺火,我觉得这可能就是5G普及后的样子了吧。现在这个词不火了,并不是这个概念过时,而是已经逐步在实现了

    至于流量资费,那是小问题,现在应该大部分用户已经感觉到用的越多单价越低,以后会更明显,在5G普及之前不限量或接近不限量的收费模式一定会普及

    无论是4.5G,pre5G,还是3GPP官方使用的LTE-A Pro系统均是指与LTE Rel. 8-14标准兼容的后4G系统,而该研究课题决定5G 的NR是不用考虑与LTE后向兼容的,其可以定义新的空口技术以支持5G的三大应用场景和需求: o Enhanced mobile broadband (eMBB) o Massive machine-type-communications (mMTC) o Ultra reliable and low latency communications (URLLC)

    这是华为5G最新的测试数据。

    看了大部分答案都觉得5G的速度提升没有太大的意义,其实这是不经过理性分析泛泛而谈的。

    1.我记得08年以前移动数据流量是非常坑的,基本上没人用手机上网的,那时候很火的都还有超级手机qq吧/应该是叫这个名字,大概就是那个时候2G也不到10k/s,基本没有流量包这个服务出售。

    2.然后08年以后2G上网速度开始增加,手机上网渐渐浮出水面,塞班这时候大火!流量包20Mb/5(或者10?)软妹币,大概是这么个水平吧,但是这个时候大部分人都是非常够用的,但是由于手机很渣,网速很渣,你所浏览的东西质量远远不如电脑,电脑上网仍是绝对主流。

    3.3G出现以后,因为其昂贵的费用和移动设备仍然不佳的使用体验,手机上网依然没有过大优势,看视频?简直痴人说梦!只能用于打发时间看看新闻聊聊天。速度不到100kb/s吧,流量包30Mb/5软妹币,貌似3G/2G还分开当时。

    4.联通发展出了良好的3G体验,以及A和i两大手机阵营的迅速发展,手机上网逐渐成为主流,路上公交上地铁上出现了很多拿着手机上网的人,联通速度300kb/s,流量包60Mb/5块钱。

    5.4g时代,不说了,路上地铁上公交上椅子上凳子上床上,哪里没有玩儿手机的人?电脑哪儿有那么便宜的Retina显示屏?手机看1080p视频有问题?手机显示效果比电脑差?那凭什么不用手机?对啊大家都用手机了!现在联通4G市区可达1.4Mb/s,3G500kb/s,移动4G也有1Mb/s+吧,流量包?200Mb/10软妹币?闲时流量?月租里面每100Mb平均3块钱吧?所以哪些说技术升级没有实际用处的是不是瞎说。

    你也许想说,每一次速度提升那么多,流量价格提升却不大。

    别人为你提供更优质的服务和更舒适的体验是应该的?这些技术的研发是免费的?你以前看个新闻等10s的时候能想象现在一部1G的视频10分钟搞定的生活吗?正如以前那些不错的手机卖1k,现在卖200,但是现在不错的手机从2k到6k反而涨了是为什么,就是因为科技进步给你带来的更好的体验是【有偿】的。如果科技进步是无偿的,那么拿什么来推动科技进步。

    你应该憧憬一下,未来5G 有1Gb/s时你的生活会发生多么重大的转变,比如云储存的更加便捷。

    甚至100Gb/s时配上超级计算机或者量子计算机你的设备里已经不需要自带强大计算功能的组件了,一切都交给云。

    这个时候你觉得流量还会收费吗?目前,根据3GPP 5G路标,5G NR的部署考虑分为两个阶段:第一阶段的标准计划在2018年6月(Rel.15)完成制定,并于2020年完成前期部署;第二阶段的标准版本需要考虑与第一阶段兼容,计划在2019年底(Rel.16)完成制定,并作为正式的5G版准提交到ITU-R IMT-2020,该版本的商用系统计划于2021年完成部署。

    关于5G说两句:5G的传输速度基本可以领先4G2网络20个人头。关键在于传输速度快,延迟极低,低到什么程度,千分之一毫秒,平时看新闻频道和海外记着直播对话,延迟大概是一两秒左右。千分之一毫秒的概念就是比人反应的速度快的多的多。这就可以运用到自动驾驶技术上面!而且5G的传输速度可以传输大型数据,好比说一个有1TB毛片的硬盘,传输也就是几分钟。最最关键的一点,5G这个技术实现其实不难,大家都有自己办法达到这种传输速度,关键就是谁的技术能成为世界的唯一标准!标准化!假如我天朝能拿到这个标准,和平时期就可以在全球大肆敛财,战争时期就可以迅速转化成国防力量!至于5G,已经是超时代的东西,应用的行业只有想不到没有做不到,中国能不能率先制定标准,我们拭目以待!

  3. 挖掘机修理说道:

    工业上的应用可能会大量增加,物联网连接的更紧密。

    但从移动设备的角度来讲,除非能大幅度降低终端设备的耗电量,否则不会改变什么。

    因为5g解决不了移动设备耗电的问题。

    哪怕5g能让你在手机上看4K视频,就算高流量的传输功耗真的如5G标准所言,下降了很多。但你的手机芯片和屏幕要提供4K的解析度时,仍然会大量耗电,大量发热。

    所以真正限制了用户对流量的需求的,是电池容量的大小。在电池容量或cpu、屏幕功耗没有突破性的改观前,用户对流量的需求,会有一个峰值。达到这个峰值之后,再大再快的移动流量,也是枉然。

    ******民科的分割线******
    有一个可能,就是:
    终端不再承载计算的功能。只做数据采集,传输,接收和展示。

    例如,你对手机说“播放电影火星救援”,手机把这句话的音频送到远端的云服务器。服务器用语音解析弄清这句话的意思。然后找出电影,将视频流推送到你的手机屏幕上。

    这时,手机的作用就只是一个加上了麦克风、摄像头、网卡、天线的电视机。

    现在大多数vr设备,其实都是这样展示和运算分离的做法。5G时代能解决的,也就是把展示设备和运算设备之间的那条线砍断而已。

    但不知道这样是否真的能降低功耗。望识者见查。

    首先先说我的结论:所谓的5G技术并不会给社会带来多大的变革,5G技术不是一个新的技术,而只是一个架构,这个架构依托于发展了几十年的互联网,而互联网才是过去几十年最大的变革!变革已经发生,5G也只是细枝末节而已! 未来能对人类社会产生重大变革的技术只可能能源技术,什么生物科技,外星探索都是鸡巴胡扯!!

    前段时间我听了一个讲座,是关于技术变革的周期性分析,作者是前诺基亚雇员 Horace Dediu,曾今准确预言了苹果公司的财务状况。他搜集了过去两百年各种技术的发生发展及消亡的数据,拟合绘制这样一幅图
    这个图主要想表达的意思就是各种技术,洗衣机,汽车,自行车,互联网,智能手机等等,都有一个类似于种群增长的S型曲线,只不过有的快有的慢,最后都会趋于饱和。5G技术作为互联网技术的一个部分,只不过是试图革新原有的技术,并不是颠覆。可以感觉到,现在互联网技术已经处于增长的后半部分,已经趋于饱和了,许多能想到的可以用互联网来做的事情都快被挖掘完了,5G能做的也只是增强用户体验。然而,我们对互联网的体验还能再有所提升吗!!!世间美女给你上了一个,再给你一个类似的,你觉得会有很大的变化吗。5G技术只不过是一个噱头,学术界,工业界,运营商,都要吃饭,不提出一个5G,以后喝西北风去吗?这些推成出新不会造成很大的改变,这是可以预见的。

    再说5G技术本身,现在提出来的主要还是网络架构的东西,物理层没什么好做的了,原来的OFDM不够,又搞GFDM,创意不多! 架构的SDN化,主要还是考虑运营商的布置成本,对消费者来说没有多大影响! 又要快又要便宜,就像以前大跃进所说的,多快好省!但是物理定律在那里,要好就不能省!通信届几十年的研究,发了几十万paper,统统都在shannon定律的制约之下,就连最简单的中继容量问题几十年了都没有完全理解,更别说干扰之下的网络容量问题了。理论问题没有解决,我觉得实际的部署也不会好到哪里去!
    5g不是技术问题,因为技术快死了! 是市场和钱的问题。愿意投钱的就投,但是市场没了,赚谁的钱!市场是什么,是人本身,技术不会带来市场!

    在从哲学层面去考虑这个问题,通信技术的发展已经为我们人与人国与国之间架设了沟通的桥梁,可以说按照人交流的需求,通信技术互联网已经快完成了使命!不要期望技术会无限发展,技术也有停滞。问题现在不是技术问题了,而是人类如何在自己搭建的架设之下生活的问题了,网络再快,信号再好也不会提升你的生活品质。互联网终极的梦想是希望能消灭地域差别,让地图消失,然而,现在看来技术不可能解决这个问题,大同社会依然遥远!

    很喜欢海德格尔关于技术是现代社会的格设的说法,技术和工具即可以使人自由,也可以禁锢人类本身!

  4. 杨柳说道:

    通信世界的演化很快,几乎10年就是一个时代,从上世纪90年代的2G,到2010年左右兴起的4G。这个行业云集了世界上最聪明的一群人,钻研着最顶尖的技术,为社会带来无尽的便利和福祉。近代人类社会的演进伴随的就是通信技术的演进,从最开始的电报,电话,到近代的移动通信技术,正是沟通便捷让加快了历史的进程。但通信行业本身也很尴尬,这是一个基础设施行业,承担着为应用提供管道的角色。今天的移动互联网风口很大程度上就是移动通信技术的进步挖出来的。所以通信技术本身的贡献需要从应用通信技术的应用体现出来,当然5G也不例外。
    要谈5G网络会怎样的改变世界,谈通信技术本身,必须谈及伴随着这种技术应运而生的应用。5G网络主要有三大特点,极高的速率 enhanced mobile broadband (eMBB),极大的容量 Massive Machine Type Communication(mMTC),极低的时延Ultra Reliable Low Latency Communications(URLLC),我就从这三个方面入手聊聊他将会给这个世界带来什么潜在的应用。

    高速率
    5G可以说是站在巨人的肩膀上,依托4G良好的技术架构,5G可以比较方便的在其基础之上构建新的技术。未来的5G愿景最强烈的一个方面就是用户体验到的网络速率。4G现在已经很快了,但是还不够,5G要做到的目标是最大10Gbps(defined by METIS)。
    10Gbps是如何做到的呢?现在的移动网络工作在相对较低的频段,低频段的好处的是传播性能优越,可以使运营商用较少的成本(少量基站)达到很好的覆盖。但是有一点不足就是低频段的连续频率资源非常宝贵,在国外各大运营商会通过竞标的方式购买频段的使用权,而在我们国家是政府分配。在4G LTE中单个载波最大的频率范围是20MHz,通过载波聚合技术可以将多个非连续的载波合起来使用达到更高的速率,但是这样还依然不够。5G的一个特点就是高频,受限于高频的传播性能,所以很多的高频段频率资源没有被使用,这正是5G可以好好利用的资源。但是如何解决高频通信的传播问题呢?这就轮到大规模天线(massive MIMO)登场的时候了,高频资源的频率很高,波长就很短(毫米波),那么在天线设计的时候可以做到天线阵子和他们之间的距离很小,就可以在很小的范围内集成天线阵列。天线阵子数量的增加可以带来额外的增益,结合波束赋形,波束追踪技术以弥补高频通信在传播上的受限。
    如此高的速率可以支持什么应用呢?
    高速上传下载
    3D视频,4K甚至8K视频流的实时播放
    结合云技术,工作,生活和娱乐全都交给云
    AR,VR与游戏生活相结合
    Media everywhere 改变媒体传播的方式

    大容量
    物联网这个话题最近几年来一直占据着热门,但是受限于终端的功耗以及无线网络的覆盖,广域物联网仍处于萌芽的状态,伴随着5G网络的出现,可以预见未来它必将大热。
    5G将会通过什么技术手段来支持物联网技术的发展呢?首先看看它将如何解决物联网技术的核心问题:功耗问题是困扰着物联网技术发展的最大障碍,因为物联网的节点太多,而且由于很多条件的限制,终端没有办法充电,只有通过初次装入电池,寄希望于终端自身能够节省电能,使用越久越好。为了解决这个问题3GPP专门推出了针对广域物联网的窄带物联网技术,通过限定终端的速率(物联网终端对通信的实时性一般不高),降低使用带宽,降低终端发射功率,降低天线复杂度(SISO),优化物理层技术(HARQ,降低盲编码尝试),半双工使终端的耗电量降低。而5G还会在这个基础上走得更远,通过降低信令开销使终端更加省电,使用非正交多址技术以支持更多的终端接入。

    大容量应用
    物联网
    智慧城市
    智慧家居
    智慧电网
    智能放牧,种植
    物流实时追踪(以后不是查快递到没到,而是查它在哪条路上)

    低时延高可靠
    LTE网络的出现使移动网络的时延迈进了100ms的关口,使对实时性要求比较高的应用如游戏,视频,数据电话成为可能。而5G网络的出现,将会使时延降到更低,会为更多对时延要求极致的应用提供生长的土囊。
    降低时延的技术原理:LTE中的一个TTI是1ms,而5G将通过对帧结构的优化设计,将每个子帧在时域上进行缩短从而在物理层上进行时延的优化。相信在后期5G信令的设计上也会采用以降低时延为目标的信令结构优化。

    低时延高可靠应用
    远程医疗手术
    远程驾驶
    车联网自动驾驶
    工业控制

    网络现状
    截止2016年4月,全世界162个国家共有496张LTE网络,有78亿设备通过移动通信网络相连接,而其中只有12亿连接使用LTE,近一半的设备还使用的是蜗牛一般的2G网络。未来伴随着5G网络的出现,数据流量一定会呈指数级别的增长,相信5G这阵妖风一定会吹出一个又一个的风口,越来越多的应用会应运而生。而用户体会到的是真真正正的便捷与无处不在的优异的网络连接。

    5G的最大驱动力,是专利权的转变,而非技术变化。现有4G已经基本定义了移动通信的架构,再怎么变化都是增加删减,很难有质的变化了。

    高通拥有全部CDMA专利,很大部分WCDMA专利,大部分LTE专利,不出意外的话,5G高通依然会掌握核心专利,专利份额会下降,但整机收费的方式应该还能维持。

    发改委的一帮庸才,失去了打击高通这个专利流氓最好的机会。

    通讯行业一直都是技术引领市场。2G时代我们用着诺基亚每月30M流量网上冲浪,不过是看看网页;3G时代大家都抛弃了诺基亚摩托,转而用苹果和三星们看网络视频,而4G时代则兴起了视频通话和高清网络视频。5G的特点是:带宽更高、接入时延更短、能支持更多的终端接入。以满足未来物联网时代。更多的终端接入是因为未来接入网络的产品除了个人所使用的智能手机,个人的眼镜,手表,还会有家里的电器,甚至是家里的宠物。这样需要网络有足够的承载能力。而当无人驾驶汽车成为终端时,对接入延时的要求可想而知。

  5. 飞天小蘑菇说道:

    副中心的男人 我给你的都是洪荒之力,你给我的呢?
    没有人可以预测5G会怎样改变世界,就像当初3G来时,都说视频通话将成为现实。时至今日,视频电话依旧没有用起来。

    改变世界是从改变人的生活习惯开始,你现在觉得那些生活方式不够便利,如果5G可以解决的话,那未来的世界会怎样你自然会知道。

    举例,在北京你经常会找不到或者花很多时间去找停车位,以后会不会在手机上像选择电影院座位一样可以选定呢?诸如的例子很多啦。
    云存储,云计算,物联网,手机只是个发送和接收的终端,网速已经远远大于你在本地存取的速度,所有一切插电的东西都已联网,所有的操作都不用现场进行,你可以遥控一切想要的事情,通过手机无所不能的实现全连接互通。

    现在不正在流行共享经济么,我觉得现在硬盘利用率是挺低的,可能大部分人不到50%,以后5G网络普及后,内存再大到一定程度,硬盘是不是就不需要了。

    有人说2g到3g是从乡村小路到了柏油马路。3g到4g是柏油马路到了4道的高速公路,4g到5g大概就是8车道的高速吧,是,更快了,但是那种快已经成了一种数字的快,用户体验越来越相似。你想想啊,就拿看电影来说,淡化了下载的概念,一切线上解决,可10min和1min缓冲完电影你还是需要2个小时去看完它啊。10min和1min有区别吗?

    2g到3g是一个划时代的飞跃,智能的飞跃。
    但是以后的以后,技术革新越来越困难,用户体验越来越相似,1毫秒和50毫秒有什么区别啊,为了提升这几十毫秒得投入多少个几十亿啊,剩下的钱,医疗,卫生,教育,干嘛不比干通信强,到最后,象征意义大于实用意义。

    退而求其次,知道苹果为嘛信号不好掉话率高有延迟么?中国4g不支持语音业务只有数据业务,你接个电话联通要掉到2g移动要回到3g,所以说,在我这个一线半的沿海城市,一边4g口号轰天响,一边23g业务如火如荼的干,我们还差很多很多,不需要去想太多。

    5G主要的技术

    Massive MIMO — 天线技术,进一步提升频谱利用率
    毫米波 mmWave — 更高的频谱
    SDN/NFV/Open Flow — 更扁平化的网络,网络的“智能”转移到网络的中心
    small Cell/Multi-RAT — HetNet,多层的RAN
    SON自组网 — 面对日益复杂的IP网络挑战
    D2D — 5G和4G应用层最大的区别,海量终端接入

    各厂家分别有侧重点,主要是取决于现有用户网络情况,自己的产品演进路线图等等。
    有部分技术可能会/已经在LTE/LTE-A就开始引入,比如Small Cell/Multi-RAT,小规模的MIMO

    也就是说,从4G到5G会有些持续演进的意味,在这个过程中,随着上面那些核心技术及规范的逐渐成熟,逐渐引入,比如mmWave的引入,比如Openflow/NFV

    究竟什么' ;%ވZh8HE' ;%ވZh最重要的两个观察点:
    1. 规范的的标准化进度
    2. 主要地区新增频谱的划分(欧美中国)

  6. 万一我又忘了呢说道:

    5G面向2020年及以后,抛开涉及到的无线技术和网络技术不谈,其应用场景直接关系到未来的市场以及行业发展,因此非常值得关注。

    在5G以前,移动通信系统的应用场景主要有两个,一是广域连续覆盖,二是热点地区高容量。这两个应用场景顾名思义,应该不用多做解释。与此同时,5G引入了两个新的应用场景,其一是低时延高可靠,二是低功耗大连接。

    低时延高可靠主要面向对于实时性和精确性都有很高要求的场景,如工业控制和车联网等。

    低功耗大连接主要应用是物联网,终端直连等,这类应用对时延要求不严格但是对能量消耗很敏感,同时设备的数量又非常庞大。

    在通信技术发展日趋成熟的今天,无论是物理层还是网络层,都很难再有很大程度的创新,但是人们生活工作需求的不断扩展将使得围绕着满足人们生活工作需求的新的通信应用形式出现革命式的发展。

    很多人推5G很大程度上是为了摆脱现在高通过于庞大的专利池,进而掌握更多的话语权。尤其是华为现在都世界第一大通信设备公司了…

    5G技术是物联网的一个必要前提。4G说可以把人与人之间都互联起来,那么5G将是互联万物的开始。在技术层面上,一个是高频段的大带宽,一个是进一步利用空间的资源(如大规模MIMO,small cell,立体结构网络等),还有软件层面的虚拟化,新的多址技术等等等等。这些都让我们看到它并不遥远。对于是否春天,就就要看你定义了。什么垄断暴利当然是呵呵了。不要仅仅站在通信的角度去看5G。

    一项技术在社会普及,作为通用基础设施,新的科技物种会跟这项技术嫁接、产生反应,导致新的科技物种接连爆发。很多人依然不理解。

    你看看科技史:

    蒸汽机:瓦特改良蒸汽机在1785年左右,改良后大规模应用,对经济产生显著贡献,那是几十年以后。基于蒸汽机,史蒂芬孙发明了蒸汽机火车。那是在多久?30年后的1814年。有了蒸汽火车、铁路铺设,人类坐上火车,那是在多久?40年后的1825年。

    电力:法拉第1831年发明电动机,特斯拉1882年发明交流电发电机,1892年汤姆休斯顿公司与爱迪生电力照明公司合并成立了通用电气公司。基于电力衍生出电灯、电报、电话、电视机、电动车等等产业,影响直到现在。

    手机:马丁库帕1973年在摩托罗拉发明出手机,中国上世纪90年代使用寻呼机、大哥大,2000年左右诺基亚占领市场,2010年之后又来一波智能手机。

    智能手机普及才多久?从2010年发布的iPhone 4算起,到现在不到6年。中国在移动互联网中诞生的原生物种小米、微信、滴滴,占领有利位置就是最近两三年的事。无论从哪个角度看,移动互联朝阳的很。

    如果你说才诞生几年的移动互联网都成夕阳产业了,煤炭、钢铁、电力、汽车产业这些一两百年的老怪兽岂不是早该在棺材里躺尸了?

    实际上,智能手机勃兴后,网络速度、网络资费没有同步跟上。前几年2G网络可能你都用过,速度呵呵的。现在4G逐步普及、网络资费降低,也就最近2年的事。因为4G普及、Wifi普及、资费降低才冒出多少创业公司?随便说几个,快手、秒拍、映客……还有移动端的爱奇艺、腾讯视频、优酷,没有高速网速,移动端的视频、直播根本无法进行。

    1G、2G、3G、4G时代都已发生,5G到来只是时间问题,初步预计在2020年左右。5G之后,网速百倍提升,直接利好是VR直播、VR互动。环境变化,随之迎来新一轮物种大爆发。微信这种基于文字语音的通讯方式被新的VR互动颠覆,是极其可能的事。

  7. 重度偏头痛的修理工说道:

    所有的新技术,新标准都是国际行业大佬们竞争的结果。如果当前在销售的网络设备及相应的技术已经不能为华为,爱立信这样的大佬们带来足够的利润。那么我相信,半年以后5G就会走进我们的生活。
    当前5G的标准尚未清晰,目前华为提出的5G重要标准有3条:1.时延1MS 2.下载速度1G/S 3.每平方公里连接数X万(记错轻喷)。华为之所以设置这样的门槛,无非两个目的:1.明确应用场景,让市场尽早体现需求 2.阻挡竞争者。
    综上,真正意义上的5G时代应该还早,但是“网速”这个指标是每年都在提升,相应的资费也都是每年在下降的。

    首先来了解下什么是5G,ITU确定了八大关键能力指标,未来,5G峰值速率达到20Gbps。其他能力指标还包括,用户体验数据率达到100Mbps、时延达到1毫秒、连接密度每平方公里达到10的6次方、流量密度每平方米达到10Mbps等。
    早在往年的世界移动通信大会上,爱立信、华为等展示了5G基站原型机,最新5G基站原型机依旧是今年展会一大看点。在2016年2月开展的5G外场测试中,爱立信5G无线原型机实现了超过10Gbps的峰值吞吐量。
    芯片商中,英特尔表示今年将开发和验证5G移动设备和网络解决方案,在2018年将联合KT开发和验证5G无线技术及相关设备、虚拟网络平台以及联合标准化工作。高通和爱立信也宣布,双方将就5G技术开发、早期互操作性测试,以及与领先移动运营商针对特定项目开展合作。
    电信运营商也积极参与到5G工作中,中国移动刚刚宣布将成立一个5G联合创新中心。美国最大的无线通信提供商Verizon宣布将在2016年对5G技术开展外场测试。
    产业界交叉合作是今年另一大看点,包括设备商和芯片商、设备商和运营商以及运营商和其他产业方。中国移动5G联合创新中心包括爱立信、华为、高通、英特尔等ICT厂商,同时还拉入了海信、首钢等5G潜在用户加入研发。未来,5G应用成熟是5G时代到来的重要标志。
    在MWC2016上看到,今年已有很多“物联网”雏形产品落地,例如更加智能的“车联网”应用,更多厂商正努力将网络的边界向家庭、工业领域延伸,赋予更多物体职能。应用从“移动互联”向“万物互联”延伸,虽然将在5G最终成熟,但从现在的4G+时期已开始起步。
    总体来说,5G仍处在技术准备、技术突破、建立产业交叉合作关系时期,无线技术、网络部署、行业应用产业上下游,还有待进一步成熟和打通。
    3GPP RAN定义的5G标准化路标
    – 场景和业务:基本确定了5G的三大类场景:移动宽带增强(eMBB)、大规模物联网(MassiveMTC)、低时延高可靠通信(Ultra-relaible and Low Latencycommunication)。5G技术需满足三类场景下的多种业务类型。

    – 新空口和演进:5G新空口和LTE-A演进将在3GPP 14及后续版本中同时开展标准定义工作。2016年3月将在各工作组开展具体技术方案的评估。

    – 标准工作计划:5G标准化工作分为三个版本完成:2016年在R14阶段启动5G需求和技术方案的研究工作;2017年R15版本作为5G的第一个阶段,满足市场上比较急迫的商用需求;2018年启动R16作为5G标准的第二各阶段,在2019年底完成,满足ITU IMT-2020提出的要求,并在2020年作为5G标准提交ITU-R。

    – 5G第一阶段的工作范围:在设计5G第一阶段标准协议(R15)时,应保证对第二阶段标准(R16)的前向兼容性。5G第一阶段标准工作(R15)的范围将在2016年3月达成一致。

    – 后续标准工作重点:1)2015年12月完成对于高频段通信研究现状的调研,确定主要频段,并于2016年3月在RAN1 开展信道建模工作;2)RAN将在2015年12月立项研究5G的场景和需求;3)各工作组将在2016年3月开展具体方案的研究评估;4)各公司应尽快就存在的分歧达成共识。

    5G确实近在眼前,2020年实现个人感觉也是合理的推测。其实5G许多技术已经从理论走向现实,国内众多高校如成电,西电,东南,北邮,南邮等都把5G的核心技术向实用化推展。可以说稍微有点实力的理工科高校都在研究5G(钱多,好发文章,也是确实值得研究)。5G的研究范围真的非常广阔,大到整个网络的架构,小到资源分配、信道编码全是可以研究的东西。

    现在,成电已经在做massMIMO的小型化和集成化,也做出了实物,在实验室条件下完成了一系列的高频高速率传输。
    东南貌似花了巨资建立了一个很大的5G实验室,专门进行实用化研究。
    D2D这方面理论成熟的非常快,在资源分配上已经有了非常多的研究成果,推广起来可能要看运营商怎么协调了,毕竟资源都在各个运营商手上。
    物理层安全方面也是,研究的内容都在adHOC和随机几何方面,在场景上也算很贴近现实了。
    目前国内院校尚且如此,更不用说国外院校和各个通信业巨头了。
    至于各种编码(LDPC等)这些就不用赘述了。
    所以说5G的推进速度感觉还是挺快的,如果能够攻克实用化的难点,2020年实现商用还是很有可能的。

  8. 一个存储界的勤恳路人说道:

    1)如果是刚接触无线通信,想知道无线通信是干什么的,都需要哪些技术,难点在哪,想对无线通信有个系统的了解,我推荐你读最近比较火热的杨学志老师的《通信之道》。
    【通信之道】通信原理基础读本,实体书热销中!
    这本书里包含了无线通信信号处理方面的基础知识,很全面,深入浅出,方便理解,适合初学者,同时也可以给研究人员提供指导和参考。

    2)如果你计划读无线通信方面的研究生,想打下坚实的理论基础,我推荐读经典的无线通信英文书籍,在这些书里你会很意外的发现:这里讲解并证明了很多论文里经常提到的前提条件/假设,比如为什么天线间距离要大于1/2波长,信道模型为什么是那个样子的等。首先推荐IEEE Fellow/斯坦福大学 David Tse教授写的《Fundamentals of Wireless Communications》

    3)学术研究少不了谷歌和谷歌学术,分享两个实用软件,轻松解决上不了谷歌等问题
    lantern + Chrome
    ————————————————————————————————————-
    我的研究方向是大规模MIMO,一切关于大规模MIMO的问题都欢迎讨论~~~
    ——————————————————————————————————
    目前,5G通信中可能被应用的关键技术正处于研究阶段,根据我的学习和了解,截止目前还没有任何一项技术(物理层技术)能引发新一代通信技术的变革。

    之所以这样说,是因为纵观通信系统的发展历程,每一代通信系统都会有一个新的技术产生,并给通信系统性能带来质的飞跃~比如,第一代通信系统采用的是模拟技术,基本只能面向模拟通话,而从第二代开始采用数字技术,可以使用网络,第三代开始采用CDMA无线接入技术,并可以实现多媒体服务,第四代采用多天线多载波技术,大幅提升通信速率的同时也可以支持多样化个性化的服务。题主提到的OFDM(正交频分复用,多载波调制技术)和MIMO(多输入多输出天线技术)就是4G中必不可少的关键技术,针对OFDM的研究已经非常广泛,非常成熟,并且鉴于OFDM载波间正交等优点,OFDM技术可以和MIMO多天线技术完美配合,并且其中有个非常重要的技术是波束成形/预编码技术~~~MIMO是指发送端多天线,接收端多天线,但其实在4G中常讨论的多天线数一般为2*2/4*4/8*8,也有16*16/32*32.而目前正在被研究的5G的关键技术(物理层)大多是在4G技术上的改进技术,并没有变革性的技术担当。

    我这里列举几个我比较熟悉的正在研究的5G关键技术:

    1. 大规模MIMO
    我看现有的答案里对大规模MIMO的认识其实有些不太正确,大规模MIMO技术是2010年由贝尔实验室的教授提出,这里大规模天线的规模一般指上百跟甚至上千根,远远大于4G中的天线数目。虽然大规模MIMO是在4G中MIMO技术的基础上增加基站端发射天线数目,而MIMO技术研究已较为成熟,但是当天线数目剧增时,信道的特性如何变化,FDD模式下如何信道估计等问题也应运而生。近几年很多高校和公司都在研究大规模MIMO的测试平台,其中非常著名的是隆德大学的平台,如下图

    2.毫米波通信
    现在所用的频段资源是非常稀缺的(2.6GHz以下频段),而毫米波频段(30GHz-60GHz)资源却非常丰富,尚未被充分开发利用,并且随着基站天线规模增加,为了能够在有限的空间内部署更多天线也要求通信的波长不能太长(天线距离大于1/2波长),从而毫米波也是备选技术之一。此外,毫米波通信已被写进标准用于室内的多媒体高速通信。

    3.滤波器组多载波调制技术
    典型的有FBMC/UF-OFDM/GFDM/BFDM等等,这些技术其实都是OFDM的改进技术,OFDM技术虽好,但是也存在频谱旁瓣高,对同步性要求高的缺点,并且随着物联网、机器与机器间通信的普及,通信会对异步要求越来越高,因此上述新型多载波技术的发展也是很必要滴。

    4.致密组网和异构网络
    增大小区密度,从而增大系统容量、频谱复用率等。

    5.D2D(device to device)、车载网络
    提升用户的服务质量和用户体验。

    6.软件定义网络SDN等

    7. 认知无线电网络

    8. 可见光通信

    9. 绿色通信
    资源节约型,资源利用率最大化。

    10.终极的结构也许是以用户为中心,弱化小区的概念,采用云技术、分布式计算等,多种技术并存,实现复杂度低、服务多样性、通信时延小、资源利用率高,同时提升用户服务质量和用户体验

    一、5G的特点
    A)工程需求
    为了更好的了解5G在工程实现上的难度和挑战,就需要先去了解人们对5G究竟有哪些需求和要求。以下分别是5G通信中最为核心的一些要求,需要注意的是,我们并不需要同时满足下述的全部需求。
    【第一点就是快!】【第二点就是低能耗!】
    1)数据速率(data rate)
    数据速率的衡量指标又可分为以下几个小一些的领域:
    a)聚合数据速率或区域容量(Aggregate data rate or area capacity)
    指的是通信系统能够同时支持的总的数据速率,单位是单位面积上的bits/s。相比于上一代的4G通信系统,5G的局和数据速率要求提高1000倍以上。
    b)边缘速率(Edge rate)
    指的是当用户处于系统边缘时,例如处于小区中离基站最远的位置,用户可能会遇到的传输速率最差的情况,也就是数据速率的下限。又因为一般取传输速率最差的5%的用户作为衡量边缘速率的标准,边缘速率又称为5%速率。
    对于该指标,5G的目标是100Mbps到1Gbps,这一指标比相比于4G典型的1Mbps的边缘速率,要求提高了至少100倍。
    c)峰值速率(Peak rate)
    顾名思义,指的是所有条件最好的情况下,用户能够达到的最大速率。
    这里科普一下,经常有些厂家或运营商会宣布自己蜂窝网可以实现上百兆的最高速率,但这要求1)小区里就你一个用户(只有你一个人接入了基站);2)人品极好,遇到随机变化的信道状况极好的时候。
    这一速率甚至有望达到10Gbps的量级。
    2)延迟(latency)
    现在4G系统的往返延迟是15ms,其中1ms用于基站给用户分配信道和接入方式产生的必要信令开销。虽然4G的15ms相对于绝大多数服务而言,已经是很够用了。 但随着科技发展,之后兴起的一些设备需要更低的延迟,比如移动云计算和可穿戴设备的联网。
    为此,需要新的架构和协议。
    3)能量花费(Energy and Cost)
    随着我们转向5G网络,通信所花费的能耗应该越来越低。但前文提到,用户的数据速率至少需要提高100倍,这就要求5G中传输每比特信息所花费的能耗需要降低至少100倍。而现在能量消耗的一大部分在于复杂的信令开销,例如网络边缘基站传回基站的回程信号。而5G网络,由于基站部署更加密集,这一开销会更多。因此,5G必须要提高能量的利用率。

    B)接入设备特点
    5G网络需要有更强的服务能力,能够同时接入更多的用户。随着机机(machine-to-machine,意为设备到另一设备)通信技术的发展,单一宏蜂窝应该能够支持超过1000个低传输速率设备,同时还要能继续支持普通的高传输速率设备。

    二、提高速率的关键技术
    首先介绍通信领域的理论基石,香农公式:
    C=W log2(1+S/N)
    其中W为频谱带宽,单位为Hz;S为信号功率;N为噪声功率;C为最大传输速率,单位为bit/s。
    所以易得,为了提升传输速率C,需要从带宽W上下手,具体方式如下:

    前文已经提到,5G的首要目标是将用户的速率提高1000倍。如图所示,虽然提升速率的方向和方法非常多,但最终都可以归结为这三点:
    a)红色箭头:更加密集的小区布置,在单位面积上部署更多小区。
    b)蓝色箭头:扩展新的频谱范围,例如使用更多的新频段(毫米波30-300GHz,现在使用的频段一般在5GHz以下)。
    c)绿色箭头:提高频谱利用率,例如通过Massive MIMO技术和高阶调制技术,提高b/s/Hz/cell(小区内单位频谱资源下的传输速率上限)
    上述三条不同的思路最终殊途同归,都表现成单位面积内bit/s这一指标的提升,即前文介绍的区域容量(area capacity)。
    Andrews J G, Buzzi S, Choi W, et al. What will 5G be?[J]. Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, 2014, 32(6): 1065-1082.
    Rappaport T S, Sun S, Mayzus R, et al. Millimeter wave mobile communications for 5G cellular: It will work![J]. Access, IEEE, 2013, 1: 335-349.

  9. 一个存储界的勤恳路人说道:

    1)如果是刚接触无线通信,想知道无线通信是干什么的,都需要哪些技术,难点在哪,想对无线通信有个系统的了解,我推荐你读最近比较火热的杨学志老师的《通信之道》。
    【通信之道】通信原理基础读本,实体书热销中!
    这本书里包含了无线通信信号处理方面的基础知识,很全面,深入浅出,方便理解,适合初学者,同时也可以给研究人员提供指导和参考。

    2)如果你计划读无线通信方面的研究生,想打下坚实的理论基础,我推荐读经典的无线通信英文书籍,在这些书里你会很意外的发现:这里讲解并证明了很多论文里经常提到的前提条件/假设,比如为什么天线间距离要大于1/2波长,信道模型为什么是那个样子的等。首先推荐IEEE Fellow/斯坦福大学 David Tse教授写的《Fundamentals of Wireless Communications》

    3)学术研究少不了谷歌和谷歌学术,分享两个实用软件,轻松解决上不了谷歌等问题
    lantern + Chrome
    ————————————————————————————————————-
    我的研究方向是大规模MIMO,一切关于大规模MIMO的问题都欢迎讨论~~~
    ——————————————————————————————————
    目前,5G通信中可能被应用的关键技术正处于研究阶段,根据我的学习和了解,截止目前还没有任何一项技术(物理层技术)能引发新一代通信技术的变革。

    之所以这样说,是因为纵观通信系统的发展历程,每一代通信系统都会有一个新的技术产生,并给通信系统性能带来质的飞跃~比如,第一代通信系统采用的是模拟技术,基本只能面向模拟通话,而从第二代开始采用数字技术,可以使用网络,第三代开始采用CDMA无线接入技术,并可以实现多媒体服务,第四代采用多天线多载波技术,大幅提升通信速率的同时也可以支持多样化个性化的服务。题主提到的OFDM(正交频分复用,多载波调制技术)和MIMO(多输入多输出天线技术)就是4G中必不可少的关键技术,针对OFDM的研究已经非常广泛,非常成熟,并且鉴于OFDM载波间正交等优点,OFDM技术可以和MIMO多天线技术完美配合,并且其中有个非常重要的技术是波束成形/预编码技术~~~MIMO是指发送端多天线,接收端多天线,但其实在4G中常讨论的多天线数一般为2*2/4*4/8*8,也有16*16/32*32.而目前正在被研究的5G的关键技术(物理层)大多是在4G技术上的改进技术,并没有变革性的技术担当。

    我这里列举几个我比较熟悉的正在研究的5G关键技术:

    1. 大规模MIMO
    我看现有的答案里对大规模MIMO的认识其实有些不太正确,大规模MIMO技术是2010年由贝尔实验室的教授提出,这里大规模天线的规模一般指上百跟甚至上千根,远远大于4G中的天线数目。虽然大规模MIMO是在4G中MIMO技术的基础上增加基站端发射天线数目,而MIMO技术研究已较为成熟,但是当天线数目剧增时,信道的特性如何变化,FDD模式下如何信道估计等问题也应运而生。近几年很多高校和公司都在研究大规模MIMO的测试平台,其中非常著名的是隆德大学的平台,如下图

    2.毫米波通信
    现在所用的频段资源是非常稀缺的(2.6GHz以下频段),而毫米波频段(30GHz-60GHz)资源却非常丰富,尚未被充分开发利用,并且随着基站天线规模增加,为了能够在有限的空间内部署更多天线也要求通信的波长不能太长(天线距离大于1/2波长),从而毫米波也是备选技术之一。此外,毫米波通信已被写进标准用于室内的多媒体高速通信。

    3.滤波器组多载波调制技术
    典型的有FBMC/UF-OFDM/GFDM/BFDM等等,这些技术其实都是OFDM的改进技术,OFDM技术虽好,但是也存在频谱旁瓣高,对同步性要求高的缺点,并且随着物联网、机器与机器间通信的普及,通信会对异步要求越来越高,因此上述新型多载波技术的发展也是很必要滴。

    4.致密组网和异构网络
    增大小区密度,从而增大系统容量、频谱复用率等。

    5.D2D(device to device)、车载网络
    提升用户的服务质量和用户体验。

    6.软件定义网络SDN等

    7. 认知无线电网络

    8. 可见光通信

    9. 绿色通信
    资源节约型,资源利用率最大化。

    10.终极的结构也许是以用户为中心,弱化小区的概念,采用云技术、分布式计算等,多种技术并存,实现复杂度低、服务多样性、通信时延小、资源利用率高,同时提升用户服务质量和用户体验

    一、5G的特点
    A)工程需求
    为了更好的了解5G在工程实现上的难度和挑战,就需要先去了解人们对5G究竟有哪些需求和要求。以下分别是5G通信中最为核心的一些要求,需要注意的是,我们并不需要同时满足下述的全部需求。
    【第一点就是快!】【第二点就是低能耗!】
    1)数据速率(data rate)
    数据速率的衡量指标又可分为以下几个小一些的领域:
    a)聚合数据速率或区域容量(Aggregate data rate or area capacity)
    指的是通信系统能够同时支持的总的数据速率,单位是单位面积上的bits/s。相比于上一代的4G通信系统,5G的局和数据速率要求提高1000倍以上。
    b)边缘速率(Edge rate)
    指的是当用户处于系统边缘时,例如处于小区中离基站最远的位置,用户可能会遇到的传输速率最差的情况,也就是数据速率的下限。又因为一般取传输速率最差的5%的用户作为衡量边缘速率的标准,边缘速率又称为5%速率。
    对于该指标,5G的目标是100Mbps到1Gbps,这一指标比相比于4G典型的1Mbps的边缘速率,要求提高了至少100倍。
    c)峰值速率(Peak rate)
    顾名思义,指的是所有条件最好的情况下,用户能够达到的最大速率。
    这里科普一下,经常有些厂家或运营商会宣布自己蜂窝网可以实现上百兆的最高速率,但这要求1)小区里就你一个用户(只有你一个人接入了基站);2)人品极好,遇到随机变化的信道状况极好的时候。
    这一速率甚至有望达到10Gbps的量级。
    2)延迟(latency)
    现在4G系统的往返延迟是15ms,其中1ms用于基站给用户分配信道和接入方式产生的必要信令开销。虽然4G的15ms相对于绝大多数服务而言,已经是很够用了。 但随着科技发展,之后兴起的一些设备需要更低的延迟,比如移动云计算和可穿戴设备的联网。
    为此,需要新的架构和协议。
    3)能量花费(Energy and Cost)
    随着我们转向5G网络,通信所花费的能耗应该越来越低。但前文提到,用户的数据速率至少需要提高100倍,这就要求5G中传输每比特信息所花费的能耗需要降低至少100倍。而现在能量消耗的一大部分在于复杂的信令开销,例如网络边缘基站传回基站的回程信号。而5G网络,由于基站部署更加密集,这一开销会更多。因此,5G必须要提高能量的利用率。

    B)接入设备特点
    5G网络需要有更强的服务能力,能够同时接入更多的用户。随着机机(machine-to-machine,意为设备到另一设备)通信技术的发展,单一宏蜂窝应该能够支持超过1000个低传输速率设备,同时还要能继续支持普通的高传输速率设备。

    二、提高速率的关键技术
    首先介绍通信领域的理论基石,香农公式:
    C=W log2(1+S/N)
    其中W为频谱带宽,单位为Hz;S为信号功率;N为噪声功率;C为最大传输速率,单位为bit/s。
    所以易得,为了提升传输速率C,需要从带宽W上下手,具体方式如下:

    前文已经提到,5G的首要目标是将用户的速率提高1000倍。如图所示,虽然提升速率的方向和方法非常多,但最终都可以归结为这三点:
    a)红色箭头:更加密集的小区布置,在单位面积上部署更多小区。
    b)蓝色箭头:扩展新的频谱范围,例如使用更多的新频段(毫米波30-300GHz,现在使用的频段一般在5GHz以下)。
    c)绿色箭头:提高频谱利用率,例如通过Massive MIMO技术和高阶调制技术,提高b/s/Hz/cell(小区内单位频谱资源下的传输速率上限)
    上述三条不同的思路最终殊途同归,都表现成单位面积内bit/s这一指标的提升,即前文介绍的区域容量(area capacity)。
    Andrews J G, Buzzi S, Choi W, et al. What will 5G be?[J]. Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, 2014, 32(6): 1065-1082.
    Rappaport T S, Sun S, Mayzus R, et al. Millimeter wave mobile communications for 5G cellular: It will work![J]. Access, IEEE, 2013, 1: 335-349.

  10. 放荡不羁说道:

    5G更多的是技术整合,而不是代替性的技术,至少有些文件上面这样安利的。

    ofdm的技术思想几十年前就有了。只是当时的器件和工程能力,做不出来。换句话说,如果5g会使用什么新技术,其理论也很可能是早就成熟了的。
    之前关注的时候,对于5g的定义也不像3g,4g是基于某种技术,5g的定义很多是描述性的。比如,速率达到多少,延时小于多少。我记忆力不好,只记得有几个广泛使用的数值。

    现在的网络,可能就是5g的一部分,只要达到了要求。

    一些可能的趋势。MIMO肯定的很热,全双工天线如果搞得好也不错的。然后洲际甚至世界范围网络整合对降低延时很有帮助,想要延时足够低,运营商之间的合作很重要,但这不仅仅是技术问题了。

    我觉得未来电子通信行业,完善性工作会很重要,要做精品,完善工艺,优化设计,丰富产品。科学性和技术性的进展不会停,但过去那种翻天覆地式的变化会少很多吧。

    物理层基本上就是OFDM各类变种,Massive MIMO不是什么新概念,频段上去天线跟着演进,技术上没问题,各大公司的5G物理层增强样机也都演示过了。
    至于D2D,空口C/U分离什么的3GPP R12里早有了。
    物联网不是什么新概念,5G里的Concept很多跟物联网有关。物联网主要不是技术问题,而是商业化问题,即运营商怎么去收保护费。
    真要说5G黑科学可能是全双工,但那东东连欧洲都还在实验室里搞,2020年用肯定来不及。
    闲扯之后说说自己的理解,个人认为5G架构中最吸引的人有两点,一个是Context Awareness,还有一个是软件定义。
    对于Wireless系统来讲,目前的Context采集和处理基本还是上个世纪90年代思路,即物理信号,因为能用就凑活到现在(3GPP不思进取啊)。但如果看看METIS里的几个Context Based Mobility idea就会明白新玩法有多靠谱,对于移动性来讲Context路径预测什么的听着就很顺心。其实整个5G技术体系里的所有Concept都涉及Context,所以这一块创新空间非常大。
    至于软件定义,斯坦福大学搞了SDN概念后一直都有被电信领域吸收改进,3G往4G演进时CN就是这么做的,5G把软件定义扩展到空口,传输等各个层面。空口RF将支持厘米波和毫米波(最高90GHz)的全频段,统一的无线资源带来了软件定义空口的需求,RRC协议可以通过软件定义调整,而不是像之前那样直接定死一套,并且网络可以对终端设备编程,这些都是确定要进入5G的。
    欧洲的5G METIS项目这个月结了,下个月开始把技术研究转到H2020项目,这个项目一直延续到2017年,值得关注。

    首先我们想要获得这些5G网络所带来的优势,就需要为移动设备提供一种更复杂的存储子系统,能在不增加能耗或占用空间的情况下,满足越来越高的网络速度和存储要求。所以5G通信中的关键技术主要是存储技术。

    其中有一项很受人关注的存储技术是美光科技和英特尔联合研发的3D NAND技术。3D NAND技术以卓越的精度垂直堆叠多层数据存储单元,由于采用了垂直堆叠存储单元的方式,因此单个单元的尺寸得以大大增加。这样一来,便可通过更小的芯片面积提供更大的存储容量,为众多消费类移动设备带来显著的成本节约、能耗降低和性能提升。由3D NAND技术所制成的存储设备的容量将比竞争性的 NAND 技术所打造出的设备容量高三倍(此容量差异通过将美光384Gb TLC 3D NAND芯片与业内其他3D NAND TLC比较得出)。

    如果设备的读/写性能跟不上需求的发展步伐,超快速5G网络又何来用武之地?从性能角度来看,3D NAND可显著提升读/写带宽速度,这对于满足未来3.6Gbps的数据下载速度要求至关重要。

    为了实现由5G 带来的激动人心的新功能,移动行业还有大量工作需要完成。无论5G的发展进度如何,智能手机功能方面的创新从未止步。毫无疑问,手机的分辨率会越来越高,摄像头会不断优化,多媒体应用也将更加丰富。为此,移动设备必须采用更好、更快、更完善的内存和存储子系统,才能提供满足预期的精彩体验。
    关键技术?
    让手机制造厂商支持很重要,反正中国自主开发的TD3G技术是不是很牛逼我不知道。
    我知道的是移动在全国投资建了几千亿的基站,,可市面上却少有TD的手机(除了那几部定制机)。

    3G基站的闲置问题,再牛逼的技术没硬件支持,,也得跪下。
    如果中国移动是民营企业,移动3G这个坑……

    5G发展的驱动力为移动互联网和物联网。其中,移动互联网要求5G网络提供更高的速率(峰值速率达到10Gbps),而物联网要求5G网络能够提供海量的连接。因此5G的关键技术就是针对这两个驱动力所考虑和设计的。
    (1) Massive MIMO技术,即使用更多的发送天线。目前商用的系统天线数目最多为8(TD-S TD-LTE),而未来希望使用更多的天线数目(32,64,128甚至更多),以充分利用空间自由度,提升系统的传输速率。
    (2) 高频技术,即使用更高的频段。目前全球商用的3G,4G系统普遍使用的是2GHz左右的频段。众所周知,频段越低覆盖越好,但是低端频谱是有限的。因此,未来将会使用具有更多频率资源的高频段(6-100GHz),并且与传统的移动通信系统不同,高频通信系统要求带宽更宽,如500MHz甚至更多(注:4G系统带宽一般为20MHz),以提高系统的传输速率,使用未来高数据流量的需求。
    (3) UDN技术,即部署更密集的基站。为应对热点地区激增的网络流量需求,增加地理区域内小基站部署的密度是重要的潜在技术手段。小基站并不是新技术,但是通过密集部署小基站,可以提升热点地区的传输速率。
    (4) 非正交多址技术。传统的多址接入技术,如TDMA,CDMA,FDMA,OFDMA等均是正交的多址接入技术,正交多址接入的好处就是可以较少多址接入的干扰。而5G系统为了适应物联网海量连接的特点,希望引入非正交多址接入技术,以提高接入终端的数量。
    此外,5G的其他关键技术还包括:灵活频带技术(可以灵活配置频带的上下行),全双工技术等。

  11. 星辰说道:

    近日,5G编码之长短码方案被炒得风风火火, 经过葡萄牙里斯本和美国Reno两次会议, 最终确定为LDPC和Polar互分数据编码和信令编码。在编码分会会议期间,各方代表围绕自家方案,你来我往,互不相让,连续三天都讨论到次日凌晨,最晚一次会居然开到凌晨1点半。激烈的争论堪称盛况空前,也吸引了众多公司观战。

    业界认为这次5G物理层编码大战是一场电信业20年一遇的大对决。科技蜘蛛就跟大家讲讲这次5G编码大战的精彩故事。不过事先声明:本故事纯属虚构,如有雷同,纯属巧合,请勿对号入座。

    人物介绍

    主角:美国(A),法国(F),中国(C)
    主角的编码立场:A推LDPC,F推Turbo2.0,C推Polar
    其他酱油配角:韩国(K),日本(J),欧洲(E)等

    为什么A,C,F在编码技术上大撕逼,难道物理层编码对5G技术那么重要?难道仅仅是为了技术背后的专利?编码技术的确算是通信系统的核心技术之一,但是A,C,F围绕着编码上的博弈并不仅仅局限于技术本身。 笔者认为,通过此次5G编码标准化之争,已经足以管中窥豹,窥探整个5G标准化本身了。

    恩怨情仇

    移动通信至今已经发展到了第4代 (4G), 这既是一部无线技术演进史,也是一部A,C,F三家合纵连横的斗争史。早在2G时代,E凭借成熟可靠的GSM取得了先机,而A也凭借着对CDMA的执着,在自家以及小伙伴 K, J 家中占据一方天地,而此时的C家,还只是一个虚心向A,F学习的小弟,同时引进了A,F的方案,左右逢源。在这一时期,无线标准之争更多的集中在多址接入技术上。物理层信道编码的技术,各个阵营倒是出奇地一致:卷积码。

    3G时代,通过精修A家的CDMA,欧洲提出了宽带版的WCDMA,再次确保了自己在无线蜂窝网行业的领跑地位。同样是基于 CDMA,A家练成加强版的CDMA2000,继续与欧洲分庭抗礼。 C 家通过多年向其他两家家学习,并创立了 TD-SCDMA 大法,并且得益于A,F两家的争斗,幸运地跻身无线通信列强之列。C家至此实力开始壮大。这一时期,F阵营提出的 Turbo 码,因为非常接近香农极限,被各大阵营一致接纳为标准信道编码方式。

    而到了4G时代,关于信道编码的方案 A 和 F 之间产生了分歧。A 家提出的 LDPC 编码方案开始大热 ,并最终被 WiMax 采纳为标准信道编码方式。而 F 阵营则承袭了 Turbo 码的技术路线,毕竟已经研究多年,用起来得心应手。然而 A 家的 WiMax, 在 F 家和羽翼渐丰的 C 家联合绞杀之下,最终死于襁褓之中。FDD-LTE 以及 TDD-LTE 则一统天下,Turbo码也走向了自己极盛的巅峰。

    天下大乱

    技术发展日新月异,4G商用还没几年,关于5G的标准化工作就被提上了日程。此时的 A 家,依然执念地想赢得蜂窝通信的老大地位。怎么办呢?方法就一种:抢占 5G 核心技术。不过如今, A 家最大的竞争压力来源从欧洲转移到了 C。经济实力的提升,让 C 得以在世界各个角落投入大量的科研力量,效果也立竿见影,科研实力迅速提升,已达到国际一流水准。所以要说比通信领域的科研成果,A 其实心里是没底的,通信领域霸主的地位岌岌可危。天下大乱,一场腥风血雨在所难免。

    遏制与闪电战

    既然不能保证凭新技术制胜,那就用老技术好了。所以 A 早早的就联合了几大E, A, J, K 的公司,制定了 A 自己想要的 5G 标准(网上有的叫它V5G), 主要的思路是照搬 LTE,不用新技术(不给 C 的科研成果任何机会)。只要最后能把 V5G 写进 3GPP 订的 5G 标准里, 那 A 也就算是把 5G 的蛋糕给拿下了。但是问题来了:都是照搬 LTE 技术,谈何5G?所以 A 想了想做了个决定: 编码得改!改成啥么子?–改成 LDPC!(有兴趣的可以参看V5G技术细节)

    为什么选择了编码这个模块而不是其他模块?因为在整个系统中,编码模块相对独立, 它的变动不会影响到其他模块间的相互匹配。好了, 现在目标很明确了,用来忽悠的V5G技术也有了, 摆在 A 面前的就剩下一个问题,怎么去说服别人不用别的新技术,而只要用V5G技术就行(LTE的照搬技术+LDPC编码)?

    终于A想到了一个办法:闪电战!提速标准进程(3GPP NR的时间表之快,堪称史上罕有):不给你考虑的时间,不给充分分析各个新技术的时间。 有了Deadline,大家就会趋于保守,自然而然的保留现成的技术。这招的确很高明,而且有效,但是缺少一个说辞。A想了想,再和他的小兄弟们讨论了一番后,决定说辞就是:2018东京奥运会,试运营5G!

    再回到我们第一个问题:为什么编码可以重要到能够代表5G?因为它是一个区分 V5G 和 LTE 的关键模块。 一旦编码失手,也就意味着整个一套完整 V5G 技术被打乱,A 将失去 5G 核心技术, 在5G中彻底交出老大的位子。

    第一轮较量

    在里斯本会议上, A,C 和 F 展开了第一轮厮杀。LDPC 在高通的带领下联合了包括英特尔,三星,诺基亚和 Verizon 直接叫板由华为领衔的 Polar 集团。 此时的巨头公司爱立信还在LDPC和Turbo之前取舍不定,同样犹豫的还有大唐电信, 不同的是大唐则是在 Turbo 和 Polar 间纠结。

    最终 LDPC 和 Polar 双方的支持率不相上下(25 vs 23), 而Turbo仅仅只有5票。 从这里至少可以看出 Turbo 已经失势了, 而之后的决战肯定将在中美间展开。 在经历了3天的奋战之后, 3GPP 最终决定 LDPC 为中长码编码方案。 C 的第一轮失利说明了一个问题, 支持公司的数量多固然可贵,但是支持公司的权重也相当关键。 LDPC的支持方包括了几个巨头公司, 因此只是在票数上接近是不够的。 至此,Verizon 的计划貌似在顺利的实施中。

    决一死战

    第一轮交锋积累了经验, C 及时调整了方案, 也整顿了队伍。 本周,在赌城Reno,C 率领了50+人马浩浩荡荡的杀入会场, 这阵势和气场实实在在的震住了A。 A 变得有些焦躁。。。此时原本支持 Turbo 的爱立信和大唐也开始选边, 爱立信毫不犹豫的选择了 LDPC 战队,而大唐理所当然的去支持 Polar。

    LDPC 阵营是完全无法接受 Polar 的, 他们的原则是:斩尽杀绝,一点机会也不给! 但是历史的进程不为人意而改变, 大国崛起的契机是时代给予的。 最终 LDPC 和 Polar 各退一步,分别拿下了数据和控制信令领域。 就此5G编码大剧也算是完美收官。中美各分天下, 欧洲正式退居二线,留下一个落寞英雄的背影。

    结束语

    这次中国通信业的崛起要感谢与华为一起坚守在Polar阵营兄弟们:中兴,Vivo,OPPO,小米,阿里巴巴,联想,中国联通,中国电信,中移动,大唐电信,展讯,中国移动研究院,信威通信,酷派,以及海峡对岸的同胞们:宏基,联发科技,台湾国立大学。

    最后也不忘提一下爱立信,没有他的努力 5G编码不会顺利收官,即便结果并不是爱立信最想要的。。。

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