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5G网络知识小科普

5G网络是第五代移动通信网络,其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb,比4G网络的传输速度快数百倍。举例来说,一部1G超高画质电影可在3秒之内下载完成。
随着5G技术的诞生,用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质(UHD)节目的时代正向我们走来。

技术原理:

三星电子通过研究和试验表明,在28GHz的超高频段,以每秒1Gb以上的速度,成功实现了传送距离在2Km范围内的数据传输。此前,世界上没有一个企业或机构开发出在6GHz以上的超高频段实现每秒Gb级以上的数据传输技术,这是因为难以解决超高频波长段带来的数据损失大,传送距离短等难题。
三星电子利用64个天线单元的自适应阵列传输技术,使电波的远距离输送成为可能,并能实时追踪使用者终端的位置,实现数据的上下载交换。超高频段数据传输技术的成功,不仅保证了更高的数据传输速度,也有效解决了移动通信波段资源几近枯竭的问题。

研发进展:

2014年5月13日,三星电子宣布,其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络,并表示将在2020年之前进行5G网络的商业推广。
2016年8月4日,诺基亚与电信传媒公司贝尔再次在加拿大完成了5G信号的测试。在测试中诺基亚使用了73GHz范围内的频谱,数据传输速度也达到了现有4G网络的6倍。
三星电子计划于2020年实现该技术的商用化为目标,全面研发5G移动通信核心技术。随着三星电子研发出这一技术,世界各国的第五代移动通信技术的研究将更加活跃,其国际标准的出台和商用化也将提速。
2017年8月22日德国电信联合华为在商用网络中成功部署基于最新3GPP标准的5G新空口连接,该5G新空口承载在Sub 6GHz(3.7GHz),可支持移动性、广覆盖以及室内覆盖等场景,速率直达Gbps级,时延低至毫秒级;同时采用5G新空口与4G LTE非独立组网架构,实现无处不在、实时在线的用户体验。
2017年12月21日,在国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上,5G NR首发版本正式发布,这是全球第一个可商用部署的5G标准。
2018年6月14日11:18,3GPP全会(TSG#80)批准了第五代移动通信技术标准(5G NR)独立组网功能冻结。加之2017年12月完成的非独立组网NR标准,5G 已经完成第一阶段全功能标准化工作,进入了产业全面冲刺新阶段。此次SA功能冻结,不仅使5G NR具备了独立部署的能力,也带来全新的端到端新架构,赋能企业级客户和垂直行业的智慧化发展,为运营商和产业合作伙伴带来新的商业模式,开启一个全连接的新时代。
2018年7月6日在瑞典的爱立信实验室,爱立信携手英特尔以及早期5G服务供应商,完成了3.5GHz频段端到端的非独立组网标准(NSA)5G数据呼叫。
2018年9月12日,移动电信设备制造商爱立信表示,已与美国移动运营商T-Mobile US签署价值35亿美元、为期多年的供货协议,以支持T-Mobile US的5G网络部署,这是爱立信获得的最大5G订单。
2018年10月19日,爱立信携手Qualcomm将28 GHz加入5G商用频段。
2018年12月7日,工业和信息化部许可中国电信、中国移动、中国联通自通知日至2020年6月30日在全国开展第五代移动通信系统试验。其中,中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源;中国联通获得3500MHz~3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源;中国移动获得2515MHz~2675MHz、4800MHz~4900MHz频段的5G试验频率资源,其中2515~2575MHz、2635-2675MHz和4800~4900MHz频段为新增频段,2575~2635MHz频段为中国移动现有的TD-LTE频段。2019年3月31日前,中国联通方面将在全国范围内逐步停止使用2555MHz~2575MHz频率,中国电信方面将逐步停止使用2635MHz~2655MHz频率,前述频率将由工信部收回。

主要功能:

5G网络的主要目标是让终端用户始终处于联网状态。5G网络将来支持的设备远远不止是智能手机——它还要支持智能手表、健身腕带、智能家庭设备如鸟巢式室内恒温器等。5G网络是指下一代无线网络。5G网络将是4G网络的真正升级版,它的基本要求并不同于无线网络。
传输速率
其5G网络已成功在28千兆赫(GHz)波段下达到了1Gbps,相比之下,当前的第四代长期演进(4G LTE)服务的传输速率仅为75Mbps。而此前这一传输瓶颈被业界普遍认为是一个技术难题,而三星电子则利用64个天线单元的自适应阵列传输技术破解了这一难题。
未来5G网络的传输速率可达10Gbps,这意味着手机用户在不到一秒时间内即可完成一部高清电影的下载。
5G网络意味着超快的数据传输速度。2013年5月,三星宣称,它即将推出的5G技术每秒能够传输超过1G的数据。相对而言,相对较快的LTE网络每秒可传输大约60M的数据,这大约相当于0.05G。这样的无线网络速度将比你用任何智能手机体验到的速度都要快很多。谷歌宣称,即使以每秒1G的速度,也能够用不到两分钟的时间下载一部全高清的电影。
智能设备
5G网络中看到的最大改进之处是它能够灵活地支持各种不同的设备。除了支持手机和平板电脑外,5G网络将还需要支持可佩戴式设备,例如健身跟踪器和智能手表、智能家庭设备如鸟巢式室内恒温器等。
在一个给定的区域内支持无数台设备,这就是科学家的设计目标。在未来,每个人将需要拥有10~100台设备为其服务。不过科学家很难弄清楚支持所有这些设备到底需要多大的数据容量。
网络链接
5G网络不仅要支持更多的数据,而且要支持更多的使用率。5G网络,改善端到端性能将是另一个重大的课题。端到端性能是指智能手机的无线网络与搜索信息的服务器之间保持连接的状况。
在发送短信或浏览网页的时候,在观看网络视频时,如果发现视频播放不流畅甚至停滞,这很可能就是因为端到端网络连接较差的缘故。
电池寿命
下一代无线网络还将会带来智能手机和移动设备电池寿命的大幅提升。因为有很多较小的任务需要应用程序不停歇地运行。电子邮件应用程序会反反复复向服务器发送请求信息,查核是否有新的电子邮件到来。
有很多应用程序会不断地发送些短小的信息,请求信息虽然短小,但是它们会随着时间的推移不断地蚕食手机的电池电量。在贝尔实验室的团队有一项任务就是找出处理这些请求信息的更好的办法。如果能够处理好这些信息,那么我们就能极大地提升平板电脑的电池寿命。

发展前景:

三星在5G网络上的取代技术突破,将给全球5G网络研发带来活力,并推动其商业化进程,同时有助于5G网络技术国际标准的制定。
为抢占未来市场,当前全球多个国家已竞相展开5G网络技术开发,中国和欧盟正在投入大量资金用于5G网络技术的研发。
当前全球多个国家已竞相展开5G网络技术开发,中国和欧盟都为此投入了大量资金和研发力量。三星在5G网络上取得的技术突破,将进一步加剧全球5G网络研发的竞争,加速其商业化进程。三星电子DMC研究所有关专家表示,随着移动网络数据传输速度的突飞猛进,画质超过全高清4倍-8倍的超高清(UHD)影像以及3D立体影像制作业也将迎来发展的新时期。
华为在17日举行的一场3GPP RAN1 87次会议的5G短码讨论方案中,凭借59家代表的支持,以极化码(Polar Code)战胜了高通主推的LDPC及法国的Turbo2.0方案,拿下5G时代的话语权。
技术测试
2014年7月,爱立信宣布,在5G无线技术一项无线测试中,传输速度峰值达到了5Gbps。无线传输速度达到5Gbps,比LTE连接标准快了250倍,标志着无线传输速度再创新纪录。这一传输速度,无论对于智能手机,还是汽车、医疗和其他设备而言,均将受益于此。网络达到5Gbps速度,下载一部50GB的电影仅需80秒钟,而这一速度为谷歌光纤1Gbps传输速度的5倍。
但5Gbps传输速度仅为实验室理想状态下的数据,而实际商业部署则要等到2020年。
据悉,爱立信曾与日本的NTT Docomo、韩国的SK Telecom展开过5G网络测试。爱立信表示,鉴于当前北美市场LTE网络的高普及率,5G网络可能会率先达到这一市场,北美市场尚无运营商对5G网络进行任何承诺。
2016年8月4日,诺基亚与电信传媒公司贝尔再次在加拿大完成了5G信号的测试。在测试中诺基亚使用了73GHz范围内的频谱,数据传输速度也达到了现有4G网络的6倍。

5G商用进程:

工信部此前发布的《信息通信行业发展规划(2016-2020年)》明确提出,2020年启动5G商用服务。根据工信部等部门提出的5G推进工作部署以及三大运营商的5G商用计划,我国将于2017年展开5G网络第二阶段测试,2018年进行大规模试验组网,并在此基础上于2019年启动5G网络建设,最快2020年正式推出商用服务。
2015年9月,中国联通已公布新一代网络架构CUBE-Net 2.0。望基于NFV的物联网核心专网,成为5G核心网的部分。
3GPP正式通过了5G SA的标准。随后爱立信、英特尔、中国移动研究院及江苏移动就率先成功展示了首个符合3GPP独立组网(SA)标准的异厂商5G新空口(NR)互通,加速了5G新空口标准网络的产业成熟。
此次三方合作测试是在爱立信北京实验室完成的,主要测试了符合3GPP SA标准的5G新空口互联互通测试(IoDT),在3.5GHz频段的100MHz带宽上实现了异厂商数据传输。据记者了解,此次测试采用了爱立信5G新空口基站和英特尔5G新空口终端 (MTP)原型。
2018年6月14日11:18,在美国圣地亚哥举行的3GPP第80次全会上正式批准了第五代移动通信技术标准(5G NR)独立组网功能冻结。加之2017年12月完成的非独立组网NR标准,5G 已经完成第一阶段全功能标准化工作,进入了产业全面冲刺新阶段。
2018年9月5日,中国联通发布“5G+视频”推进计划,将在5G产业链上开拓更多场景应用。中国电信也与中兴通讯开展合作,完成电信在雄安和苏州地区的5G试验网阶段测试,探索多个行业应用。
而在此之前,三大运营商已经披露了在全国几十个城市进行的试点工作计划。其中,中国联通将在北京、天津、青岛、杭州、南京、武汉、贵阳、成都、深圳、福州、郑州、沈阳等16个城市开展5G试点。中国移动将在杭州、上海、广州、苏州、武汉这五个城市开展5G外场测试。中国电信则将雄安、深圳、上海、苏州、成都等作为试点城市。

5G网络试商用:

海南

海南省政府办公厅公布《海南省信息基础设施水平巩固提升三年专项行动方案(2018-2020年)》 ,方案透露,海南2018-2020年计划投资120亿元以上,总体上建成高质量高水平的通信网络。超前规划5G网络部署建设,推动琼海在国内先行推进5G网络试点建设,并争取海口成为建设试点城市。
2018年海南开展博鳌5G网络试点建设工作并争取海口5G试点建设,在博鳌年会核心区域建设5G试点基站,实现VR/AR、远程医疗、外场支援、物联网、智慧城市、智能家居、智能物流等连接量较大的应用在5G网络上承载,优先在博鳌地区推广5G商用。同时,海口5G规模组网开始试点,在重点园区、城区建设5G实验网。
到2019年,海南将开始在各市县开展5G网络试商用,优先布局主城区和重点园区、高校等人流量较大的区域 [18] 。2020年,海南将全面开展5G商用网络建设,实现全省各城区及重要景区、交通枢纽、会展及重要园区等重点区域5G网络覆盖,智慧城市、智慧小区、产业互联网、智能网联汽车逐步发展。

云南

2019年1月23日,从中国移动云南公司(下称“云南移动”)获悉,当日,云南移动率先在丽江大研古城开通了全省首个5G试验基站,标志着云南地区开启5G时代。
据云南移动相关负责人介绍,5G(5th-Generation)是第五代移动通信技术的简称,是4G之后的新一代技术创新,具有高速率、低时延、广连接的特点。
在传输速度方面,理论上5G峰值速率可达10Gbps,将会是4G的100倍以上,4G时代下载一部高清电影需要数分钟,5G速率环境下仅需几秒;在超低时延方面,5G能为客户提供身临其境的风景观赏、全息直播、全息摄影等AR/VR全新应用体验。

5G标准是如何确立的?

根据3GPP此前公布的5G网络标准制定过程,5G整个网络标准分几个阶段完成。R15阶段,预计到2018年6月,完成独立组网的5G标准(SA),支持增强移动宽带和低时延高可靠物联网,完成网络接口协议。R16阶段,预计在2019年12月,完成满足ITU(国际电信联盟)全部要求的完整的5G标准。整个5G标准在ITU会议上全面通过,预计还要到2020年。5G技术标准由3GPP确定之后,也会经过ITU国际电信联盟认定。“一定程度上,ITU成员代表是其所在国及政府立场,ITU的会议通过,某种程度上相当于‘盖章’认定,代表一项标准的方案被承认为最后的官方结果,也意味着这一国际标准的正式确定”。

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