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第五代移动通信技术(5G网络技术)
 
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  5G,是英文fifth-generation的缩写,指移动电话系统第五代,也是4G的延伸,还没有任何电信公司或标准订定组织(像3GPP、WiMAX论坛及ITU-R)的公开规格或官方文件有提到5G。2013年5月13日,韩国三星电子有限公司宣布,已成功开发第5代移动通信技术(5G)的核心技术,预计于2020年开始推向商业化;该技术可在28吉赫兹(GHz)超高频段以每秒1吉比特(Gbps)以上的速度传送数据,且最长传送距离可达2公里;利用该技术,下载一部高画质(HD)电影只需一秒钟。2015年5月29日,酷派首提5G新概念:终端基站化。2015年6月24日,国际电信联盟(ITU)公布5G技术标准化的时间表,5G技术的正式名称为IMT-2020,5G标准在2020年制定完成。2016年1月7日,工信部召开“5G技术研发试验”启动会。

 


中文 五代移动通信技术
预计 2020年开始推向商业化
外文 5-Generation
解释 fifth-generation

 

  通信技术
  5G(5th-generation)是第五代移动通信技术的简称,但与4G、3G、2G不同的是,5G并不是独立的、全新的无线接入技术,而是对现有无线接入技术(包括2G、3G、4G和WiFi)的技术演进,以及一些新增的补充性无线接入技术集成后解决方案的总称。从某种程度上讲,5G将是一个真正意义上的融合网络。以融合和统一的标准,提供人与人、人与物以及物与物之间高速、安全和自由的联通。

  2020年的数据流量将比2010年增长1000倍。5G系统的研发将面向2020年移动通信的需求,包含体系架构、无线组网、无线传输、新型天线与射频以及新频谱开发与利用等关键技术。

  2016年11月,在美国举行的国际无线标准化机构第87次会议上,中国主推的极化码方案入选5G标准,新标准将在2019年公布。中国此次入选,打破了国外高通、英特尔等对国际通信标准的垄断。

  2 主要特点
  未来基站将更加小型化,可以安装在各种场景;

  具备更强大的功能,去除了传统的汇聚节点;

  网络架构进一步扁平化,未来网络架构是功能强大的基站叠加一个大服务器集群。

  对于普通用户来说,5G带来的最直观感受将是网速的极大提升。目前4G/LTE的峰值传输速率达到每秒100M,而5G的峰值速率将达到每秒10G。打个比方来讲,用LTE网络下载一部电影可能会用1分钟,而用5G下载一部高画质(HD)电影只需1秒钟,也就是一眨眼的工夫。

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  从专业角度讲,除了要满足超高速的传输需求外,5G还需满足超大带宽、超高容量、超密站点、超可靠性、随时随地可接入性等要求。因此,通信界普遍认为,5G是一个广带化、泛在化、智能化、融合化、绿色节能的网络。

  3 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,传输速度最高达到了5Gbps。无线传输速度达到5Gbps,意味着比今天的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

  2016年2月,谷歌公司在新墨西哥州的美国航空港进行一项太阳能无人机高空传输5G网络的测试。项目名为“SkyBender”,由鲜为人知的Google Access团队一手操办,该团队同时还负责“Loon”项目,这也是一个致力于实现高空接传输高速网络的项目,不同的是通过无动力气球来实现。

  2016年9月22日,PT展逐渐进入尾声,在首届5G创新发展高峰论坛上,中国IMT-2020(5G)推进组宣布了5G第一试验阶段结束。5G标准化工作已全面拉开序幕,研发与试验工作也进入到攻坚阶段。

 

  研究进展
  三星

  三星电子计划以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更加活跃,其国际标准的出台和商用化也会提速。

  韩国电子通信研究院的专家称,NoLA可作为铺设5G网络的基础技术。使用NoLA技术下载一部DVD格式标准电影只需要几秒时间。世界上最快的无线通讯技术是由三星公司研发的,使用三星的这一技术可实现每秒1G的下载速度。韩国电子通信研究院院长称:“我们一直在同其他国家争夺第一个4G标准,现在我们成功研发出了无线传输速度达3.7G每秒的技术,远远超过了我们的对手。” 韩国电子通信研究院代表称,2013年他们投入1960万美元开始研发这一技术,通过同三星,LG等大公司的合作成功研发出了NoLA技术。第四代技术标准确立后,NoLA有望用于家庭网络以及其他移动通信终端。

  2013年2月,欧盟宣布,拨款5000万欧元,加快5G移动技术的发展,计划到2020年推出成熟的标准。

  2013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,并表示会在2020年之前进行5G网络的商业推广。

  华为

  全球4G建设部署方兴未艾,5G研究开发却悄然开启大幕。全球最大的电信设备商华为称,已经在包括加拿大、英国等地为5G投入200多位研发人员,并在未来5年内为此继续投资6亿美元。

  英国Surrey大学5G创新中心主任Rahim Tafazolli表示,到2010年,全球已经有140亿终端连接起来,但当今世界还有90%的东西未被连接,物联网是未来真正的杀手级应用,而不是现在大家讨论的音乐、视频等。

  按照华为的设想,5G基站网络能力要达到现在4G的1千倍,移动数据传输率达到10Gbps的级别,并且传输延迟不超过1毫秒。

  华为公司为5G设定的目标至少是,一个基站的容量要达到4G的1000倍,消费者端可以获得的速率会是10G。

  2014年11月5日,华为承诺在英国萨里大学投资500万英镑(约合人民币4892万元)进行5G研究,以帮助该组织研究和测试下一代数据传输标准。

  作为全球知名的电信服务及设备提供商,华为公司一直都以通信技术沉淀为傲,近日,华为宣布向英国萨里大学的5G创新中心提供约合630万美元的资金,用于5G网络的研发,联想到去年华为放出豪言投资6亿美元开发5G通信技术。

  5G,是英文fifth-generation的缩写,指的是移动电话系统第五代,也是4G之后的延伸,去年5月份,韩国三星宣布已经成功开发出5G的核心技术,能够以每秒1GB的传输速度速度传递信息。

  显然,5G技术是目前通讯技术的顶端,而华为也看准了5G网络日后的发展,在去年的11月6日,华为宣布投资6亿美元在5G网络的技术研发与创新之上,并给出了商用5G网络的应用时间:2020年,距离2014年只有6年的时间。

  英国萨里大学
  英国萨里大学科学家研发出了最新、最快的5G科技,每秒可传送多达1万亿字节(1TB)数据,即125GB。只需1秒便可下载30部电影,比目前的4G技术快了6.5万倍,是目前无线数据连接技术的最高速度。英国通讯管理局预计将于2020年推出使用。

  欧洲联盟
  欧盟数字议程连接部门副主管Bernard Barani介绍称,在未来的12个月,他所在的部门计划借助5G PPP的力量帮助欧盟步入5G研发阶段。

  按欧盟此前的计划,5G将于2020年推出。对于这一时间表,业界多数企业持相同看法。华为在2013年11月宣布,将在未来的5年投入6亿美元用于5G研发,预计首个5G商用网络将于2020年面世,届时移动宽带用户峰值速率将超过10Gbps,是当前4G网络速度的100倍。三星对于5G网络商用的预期也是2020年。而日本运营商NTT DoCoMo2013年10月表示,正考虑在2020年东京奥运会前商用5G。

   Barani称,欧盟预计5G数据流量高峰将在2040年左右出现。

  国际电信联盟
  2015年6月24日,国际电信联盟(ITU)在工作会议上公布5G技术标准化的时间表,5G技术的正式名称是IMT-2020。2018年,进行第一个重大演示活动,ITU计划在2018年韩国冬季奥运会上演示5G技术;2019年,5G网络国际频谱分配开始;2020年,5G标准制定完成。

  国际电联已同意5G通信网络的定义,并预计未来5G网络将至少有20Gbps的速度,比之前预测的10Gbps整整快了一倍。

  试验启动会
  2016年1月7日,工信部召开“5G技术研发试验”启动会。中国5G技术研发试验将在2016-2018年进行,分为5G关键技术试验、5G技术方案验证和5G系统验证三个阶段实施。

  中国5G技术研发试验将在政府的领导下,依托国家科技重大专项,由 IMT-2020(5G)推进组负责实施。其主要目标是支撑5G国际标准制定,推动5G研发及产业发展,促进全球5G技术标准形成。

  AT&T
  2016年2月,美国运营商AT&T上周五表示,将于2016年内测试5G网络的早期版本。这一网络的速度将达到4G LTE网络的10到100倍,可能被用于家用宽带服务。

  中国
  2016年2月25日,工信部总工程师张峰在国务院新闻办举行的发布会上透露,中国已于2016年年初正式启动了5G研发技术试验,搭建开放的研发试验平台,为中国2020年启动5G商用奠定基础。

  爱立信
  2016年4月26日-29日,爱立信“技术创新周”在北京爱立信中国总部举行,全面呈现爱立信在5G、云和IP、物联网、网络社会等领域的技术创新和领先的解决方案。

  诺基亚
  2016年8月,贝尔与诺基亚在贝尔无线电创新中心,进行了5G移动信号的试验,测试使用了73GHz范围内的频谱,数据传输速率为加拿大现有4G网络的 6 倍。

  5 技术难点
  独立电信分析师付亮认为:“5G现在还处于很初级的研究阶段,实验室技术研究和商用都有许多难点,频谱效率提升、能耗及成本大幅降低等,都需要一些突破性的技术出现。”他说,目前(2013年)并没有出现具有革命性的5G技术,还处在百花齐放、群雄逐鹿的阶段。

  6 未来目标
  5G技术将提供超级容量的带宽,短距离传输速率将达每秒10Gb,这意味着用户可以几乎不受限制地传输大量数据文件,瞬间下载一部电影,在线视频、3D电影和游戏等高带宽的应用也将流畅无阻。当用户以任何方式接入移动网络、读取任何数据时都不需要网络的等待。 

  以5G为基础的移动宽带网络的未来发展方向是,打造“移动智能终端+宽带+云”这样一个平台,与其他的能源和公共事业一样,成为整个社会和各个行业赖以运转的基础。届时,利用5G技术构建的超高速、超高容量、超可靠性、超短时延、绝佳用户体验的移动宽带网络,将得以让各个产业的信息和数据在不同的平台上自由流动。

  整个社会就像科幻片一样。无所不在的感知、高清视频、医疗、教育、消防、家庭智能系统……都可通过各种移动终端轻松实现;房子、车子、各种消费品……都开始‘联网’。人类社会将万物互联,实现数字化生存。

  7 技术指标
  标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”,一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。大规模天线阵列是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一,对满足5G系统容量和速率需求将起到重要的支撑作用;超密集组网通过增加基站部署密度,可实现百倍量级的容量提升,是满足5G千倍容量增长需求的最主要手段之一;新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力,可有效支撑5G网络千亿设备连接需求;全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源,可有效缓解5G网络对频谱资源的巨大需求;新型网络架构基于SDN、NFV和云计算等先进技术可实现以用户为中心的更灵活、智能、高效和开放的5G新型网络。

  8 概念更新
  2015年5月29日,2015年IMT2020(5G)峰会在北京召开,华为、中兴、酷派以及国际巨头爱立信、三星、诺基亚等企业参与该次5G峰会,酷派首提5G新概念:终端基站化。

  酷派是5G全球技术和标准研究活动的主要参与者和贡献者,作为中国IMT-2020(5G)推进组的成员,酷派在5G技术的研发方面走在产业的前沿。

  针对5G终端的研发与创新,酷派透露,主要围绕与终端相关技术开展研究,特长在于终端相关的终端直连通信、超密互联等方面。酷派此次指出,酷派对于终端的发展,很早就提出了PMCC理论(P代表Personal个性化、Mobile代表移动化、Cloud代表云计算平台、Computer代表移动端强大的计算能力),使得酷派在4G终端布局和研发中领先一步。对于5G终端的发展,酷派认为5G终端除传输更加高速、通信更加灵活、更安全外,5G终端具备终端基站化的功能,包括汇聚物联网业务,为其他终端提供汇聚功能,即支持基于终端的小区接入。

  2016年2月1日,谷歌推出的SkyBender项目正在位于美国新墨西哥州拉斯克鲁塞斯附近沙漠地区的美国航天港进行测试。该项目旨在通过使用太阳能无人机进行高空5G无线网络传输,其速度要比目前4G快40倍。


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