5G 并不是 4G 基礎上的一次增量式改進,而是移動通信技術的下一次重大演進,其性能相比當今網絡將提升幾個數量級。5G 并不會取代 4G,它只是促成 4G 所無法完成的各種任務。4G 網絡將繼續與 5G 網絡同步發展,以支持更多的日常任務。當今世界的國民經濟發展由先進的通信網絡推動,5G 將實現的服務有待構想。
讓我們來了解 5G 技術,比較 4G 與 5G 的部分特性,并探討邁向 5G 部署之路。
5G 技術的特性如下:
增強型移動寬帶 (eMBB),需要數百 MHz 的通道帶寬,使用新的移動無線頻率——從 2.5 GHz(適用于 4G LTE Pro)/3.5GHz(適用于 5G) 到幾十 GHz 乃至毫米波 (mmWave) 頻譜
異常高效處理數據流,充分利用載波聚合(CA)和大規模多路輸入/多路輸出 (MIMO)
固定無線接入,提供更多選擇,讓千家萬戶和公司企業實現 20 Gbps 的連接速度
無線基礎設施,使用波束控制和高功率氮化鎵(GaN),非常適合于自適應陣列可轉向天線
低延遲,可實現實時連接,助力無人駕駛汽車和增強現實 (AR)/虛擬現實 (VR) 的發展
物聯網 (IoT),未來十年內可實現 1 萬億臺以上設備與互聯網連接,數據速率極低,電池壽命超過十年,通信距離最長
4G 與 5G 對比
下圖比較了 4G 與 5G 技術的性能特點和技術規格。
T下表概述了 4G 與 5G 技術之間的主要差異。
4G(現今,進一步發展前) | 5G | |
---|---|---|
延遲 | 10 ms | 小于 1 ms |
峰值數據速率 | 1 Gbps | 20 Gbps |
移動連接數 | 80 億個(2016 年) | 11 billion (2021) |
通道帶寬 |
20MHz 2200kHz(適用于 Cat-NB1 IoT |
1110 億個(2021 年) 100MHz(6GHz 以下) |
頻段 | 600MHz 至 5.925 GHz | 600MHz–毫米波(例如,28GHz,39GHz,乃至 80GHz) |
上行鏈路波形 |
單載波頻分多址 SC-FDMA |
循環前綴正交頻分復用 (CP-OFDM) 選項 |
U用戶設備 (UE) 發射功率 |
+23 分貝-毫瓦 (dBm),允許 +26dBm HPUE 的 2.5GHz 時分雙工 (TDD) 頻段 41 除外 IoT 在 +20dBm 時具有較低功率級選項 |
6GHz 以下的 5G 頻段在 2.5GHz 及以上時為+ 26dBm |
目前,使用案例正處于定義階段,新的無線電接入技術正在開發中,載波現場試驗也正在進行。第三代合作伙伴計劃(3GPP)標準機構正在協調這些新創意并使其全球化,成為統一的規范。
運營商正采用 LTE Advanced (LTE-A) 朝著 5G 的速度目標大幅邁進(見圖),但仍有許多工作要做。
邁向 5G 部署之路
增強移動無線體驗是一個逐步實現的過程,運營商需要進一步擴展和開發 4G 并朝著 LTE-A 技術邁進。運營商目前正在開發軟件定義網絡 (SDN)、異構網絡(HetNet)和低功耗網絡。最后,到 2019 年及以后,將開始在全球部署 5G 并初步推出商用版 5G 服務(見圖)。
審核編輯黃昊宇
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