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一文看懂什么是5G
发布时间: 2019-10-21 18:12:01
内容来源: 掌工知
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  移动通信已从3G网络“连接人与人”迈入4G网络“连接人与信息”的阶段,5G的兴起则使移动技术从一项对个人通信具有变革性影响的技术,演进为真正的、泛在的通用技术,更好地促进人与人、人与物、物与物之间的全面连接,激发新的消费需求,加速产业融合变革,有望成为全球经济增长的重要贡献因素之一。

5G是什么?

  5G是第五代移动通信技术的简称,是4G通信技术的延伸,由于应用场景广泛而备受期待。

  5G网络(5G Network)是第五代移动通信网络,其峰值理论传输速度可达每8秒1GB,比4G网络的传输速度快10倍以上。举例来说,一部1G的电影可在8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。

  5G移动网络与早期的2G、3G和4G移动网络一样,5G网络是数字蜂窝网络,在这种网络中,供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化,由模数转换器转换并作为比特流传输。

 

5G的亮点

  简单说,5G就是第五代通信技术,主要特点是波长为毫米级,超宽带,超高速度,超低延时。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

  作为第五代网络通信技术,5G的第一个优势就是带来了更高的网速,5G三大板块之一的eMBB场景定义了超高的网速,速率可达10Gb/s,是4G网络的100倍还多。如果说2G网络只能打打电话、发发短信,3G网络下大家就能看看文本网络,4G网络可以看看小视频,那么5G网络就是超高清视频的时代,别说720p、1080p视频了,4K以及未来的8K视频传输也不在话下,因为后两者需要的带宽分别是24Mb/s、135Mb/s,超过了现有4G网络的水平。

  正是靠着超高速率的5G网络,人们终于不用担心画质不够清晰了,4K、8K超高清视频不仅仅可以用于看电视、看电影,还会在医疗、安防、视频会议等领域发挥重要作用。

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  1G实现了模拟语音通信,大哥大没有屏幕只能打电话;2G实现了语音通信数字化,功能机有了小屏幕可以发短信了;3G实现了语音以外图片等的多媒体通信,屏幕变大可以看图片了;4G实现了局域高速上网,大屏智能机可以看短视频了。1G到4G都是着眼于人与人之间更方便快捷的通信,而5G将实现随时、随地、万物互联,让人类敢于期待与地球上的万物通过直播的方式无时差同步参与其中。

  在超低延迟方面,可以给出一个例子:当4g为0.5m,5g为0.05m时,200km/h速度下的车辆系统距离可以达到0.05m。另外,通过时隙压缩,5G时隙长度变为4G的1/8,5G网络下的边缘计算也有助于减少时间延迟。

 

5G能产生多少价值?

  间接产出:2020年、2025年和2030年,5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元,年均复合增长率为24%。

  直接产出:按照2020年5G正式商用算起,预计当年将带动约4840亿元的直接产出,2025年、2030年将分别增长到3.3万亿、6.3万亿元,十年间的年均复合增长率为29%。

 

5G基站建设

  5G基站是5G网络的核心设备,基站的架构、形态直接影响5G网络的部署策略。在目前的技术标准中,5G的频段远高于当前的2G和3G,5G频段的特点也决定着在达到3G覆盖质量的情况下,5G的基站密度将更高。

  5G网络传输速率可达20Gbps,是4G峰值的200倍,更高传输速度的实现需要更高的频段,但更高频段的电磁波覆盖范围更小,信号渗透力越弱,这就意味着运营商要部署更多的基站。

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  目前我国现有4G宏基站约370万,其中中国移动177万,中国电信115万,中国联通85万,4G广覆盖阶段基本结束。我们预计未来5G宏基站量将是4G的1.25倍,约为450万。考虑到5G基站将大幅增加射频器件及天线使用量,预计单基站的平均成本将是4G的1.25倍(已考虑基站成本随着建设上规模而降价),约为15.67万元。综上,我们预计我国5G建设投资将达到7050亿元,较4G投资增长56.7%。此外,在小基站建设方面,我们预计5G小基站将达百万规模,投资额百亿级左右。

 

5G应用场景

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(1)高速传输数据。

(2)强化网络兼容。

(3)协调合理规划。

(4)满足业务需求。

应用领域有:

  车联网与自动驾驶。车联网技术经历了利用有线通信的路侧单元(道路提示牌)以及2G/3G/4G网络承载车载信息服务的阶段,正在依托高速移动的通信技术,逐步步入自动驾驶时代。

  5G外科手术。5G技术最直接的应用很可能是改善视频通话和游戏体验,但机器人手术很有可能给专业外科医生为世界各地有需要的人实施手术带来很大希望。5G网络的速度和较低的延时性首次满足了远程呈现、甚至远程手术的要求。

  5G智能电网。因电网高安全性要求与全覆盖的广度特性,智能电网必须在海量连接以及广覆盖的测量处理体系中,做到99.999%的高可靠度;超大数量末端设备的同时接入、小于20 ms的超低时延,以及终端深度覆盖、信号平稳等是其可安全工作的基本要求等。


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