揭秘5G

2014年5月，三星電子宣布，其已率先開發(fā)出了首個基于5G核心技術(shù)的移動傳輸網(wǎng)絡(luò)，并表示將在2020年之前進行5G網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)推廣。2016年8月，諾基亞與電信傳媒公司貝爾再次在加拿大完成了5G信號的測試。在測試中諾基亞使用了73GHz范圍內(nèi)的頻譜，數(shù)據(jù)傳輸速度也達到了現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)的6倍。5G網(wǎng)絡(luò)距離我們已經(jīng)不遠了。

5G中的關(guān)鍵技術(shù)

如果要從技術(shù)細節(jié)描述出什么是5G，我們可能需要等到2020年，因為目前還沒有任何電信公司或標(biāo)準(zhǔn)制訂組織的公開文件中有提到5G。只有5G的國際標(biāo)準(zhǔn)通過，這個標(biāo)準(zhǔn)是目前對5G最詳細與科學(xué)的描述。不過，5G網(wǎng)絡(luò)里的兩個關(guān)鍵技術(shù)是一定有的。

1. 大規(guī)模MIMO技術(shù)

M I M O技術(shù)是無線通信天線技術(shù)的一種，是M u l t i p l e -InputMultiple-Output的簡稱，即多路輸入多路輸出技術(shù)的意思。簡單來說，就是將基站的單天線換為由多天線構(gòu)成的天線陣列，然后與具有多天線的移動臺進行通信。

其通信原理是，把一份資料分割成多份，通過多重天線同步傳送，由于傳輸信號在傳送過程中可能會發(fā)生干擾，傳輸信號選擇不同的反射或者穿透路徑來避免。

路徑的不同可能造成到達接收端的時間不一致。為了防止資料因為時間延誤無法重新組合，接收端也會具備多重天線接收信號。最終，利用一種算法將分開的資料重新整合，這樣便可以正確且快速的傳輸資料流，從而大幅度地提升頻譜利用率。

2. 多載波技術(shù)

載波，是指載有數(shù)據(jù)的特定頻率的無線電波。多載波即是采用多個載波信號（將信道分成若干正交子信道），將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，然后調(diào)制到在每個子信道上進行傳輸。

采用多載波技術(shù)主要是為了配合大規(guī)模MIMO技術(shù)，其具有頻譜效率高、靈活性強以及復(fù)雜度低等特點。

為物聯(lián)網(wǎng)而生

3G，第三代移動通信技術(shù)是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。

4G，是第四代移動通信及其技術(shù)的簡稱。相比3G，4G帶寬更高，能夠傳輸更高質(zhì)量的視頻及圖像。4G能以100Mbps的速度下載，比撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達到20-50MMbps，并能滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。

5G技術(shù)是為物聯(lián)網(wǎng)而生，擁有更大的容量和更快的數(shù)據(jù)處理速度，通過手機、可穿戴設(shè)備和其它聯(lián)網(wǎng)硬件推出更多的新服務(wù)。5G技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了超大帶寬，它的容量預(yù)計是4G的1000倍；4G網(wǎng)絡(luò)是專為手機打造，沒有為物聯(lián)網(wǎng)進行優(yōu)化，與4G相比，5G網(wǎng)絡(luò)可以支持10倍以上的設(shè)備；使用4G網(wǎng)絡(luò)，你不能在手機上真正實時在線玩游戲，但使用5G網(wǎng)絡(luò)卻可以做到。

移動性和連續(xù)性

過去，這些業(yè)務(wù)大多只能通過固定寬帶網(wǎng)絡(luò)才能實現(xiàn)，未來5G將讓它們移動起來。它們的特點是，需要盡可能大的帶寬，實現(xiàn)極致的流量吞吐，并盡可能降低時延。

目前，即使是最先進的LTE調(diào)制解調(diào)器，最快速率也只能達到千兆比特/秒，但往往一個小區(qū)的用戶，就已經(jīng)有千兆級的帶寬消耗，而且，更多大流量的業(yè)務(wù)，未來還將不斷發(fā)展，所以，提升帶寬容量，是未來移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。

以超高清視頻為例，即使經(jīng)過壓縮之后，每一路8K視頻的帶寬速率，都將超過100M/秒，如果一個小區(qū)有5到10個，甚至是100個用戶，現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)只能崩潰堵塞。

綜上所述，在性能方面，5G將實現(xiàn)更大的帶寬，更低的時延，以及更多的網(wǎng)絡(luò)連接。要同時實現(xiàn)這些突破，5G將成為一個超級復(fù)雜的通信系統(tǒng)，對連接技術(shù)有著極高的要求。

未來的5G網(wǎng)絡(luò)，將需要支持更多樣的場景和更廣泛的應(yīng)用，更多的頻段和更先進的技術(shù)。比如，5G將同時使用更多的頻段，以全面滿足增強型移動寬帶、關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)和海量物聯(lián)網(wǎng)的需求。其中，1GHz以下的頻率，擁有更遠覆蓋距離，面向海量物聯(lián)網(wǎng)；1GHz至6GHz的頻率，支持更大的帶寬，面向增強型移動寬帶和關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)；6GHz以上的頻率如毫米波，可以實現(xiàn)極致帶寬，面向更短程的極致移動寬帶。

就目前三大運營商積極布局5G的狀況看，三大運營商有可能在2018年就展開5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，讓我們一起期待這飛一樣網(wǎng)速時代的到來吧。（編輯/有慶）