📜  什么是 5G 无线技术及其工作原理?

📅  最后修改于: 2021-10-19 04:54:34             🧑  作者: Mango

英特尔 5G 业务和技术总经理 Robert J. Topol 表示,

事实上,5G 的应用只是从智能手机开始,然后扩展到从零售到教育再到娱乐等多个行业的许多新设备和服务!因此,让我们从5G 无线技术简介开始,尝试详细了解这项令人难以置信的新技术。

5G技术

5G 无线技术是第 5 代移动网络,是当前 4G LTE 网络的演进。它专为满足当前技术趋势的需求而设计,其中包括数据的大量增长和几乎全球连接以及对物联网日益增长的兴趣。在初始阶段,5G 技术将与现有的 4G 技术结合使用,然后在后续版本中作为一个完全独立的实体继续发展。

现在让我们尝试回答一些与 5G 无线技术相关的主要问题,以便我们更好地理解它。

什么是5G无线技术?

5G 无线技术现在是最新的蜂窝技术,它将大大提高无线网络的速度(谁不想要?!!)。因此,使用 5G 的无线宽带连接的数据速度最高可达20 Gbps左右。与 4G 的峰值速度60 Mbps 相比,这已经很多了!此外,5G 还将提供更多的带宽和先进的天线技术,这将导致通过无线系统传输更多的数据。

这只是 5G 技术功能的一小部分!它还将提供各种网络管理功能,例如网络切片,移动运算符将能够使用单个物理 5G 网络创建多个虚拟网络。因此,在这种未来场景中,如果您在自动驾驶汽车内,则需要具有极快、低延迟连接的虚拟网络,因为显然汽车需要实时导航。另一方面,如果您在家中使用任何智能设备,那么功率较低且连接速度较慢的虚拟网络就可以了,因为这不是生死攸关的情况!!!

5G 无线技术如何运作?

5G 无线技术系统中基本上有 2 个主要组件,即无线电接入网络和核心网络。让我们详细看看这些。

5G工作

1. 无线接入网:无线接入网主要包括构成5G无线技术关键的5G Small CellMacro Cell ,以及将移动设备连接到核心网的系统。 5G 小基站位于大集群中,因为毫米波频谱(5G 用于超高速!)只能短距离传播。这些小基站补充了用于提供更广域覆盖的宏基站。
宏蜂窝使用具有多个连接的MIMO (多输入多输出)天线来同时发送和接收大量数据。这意味着更多用户可以同时连接到网络。

2. 核心网:核心网管理 5G 无线技术的所有数据和互联网连接。 5G 核心网的一大优势是它可以更有效地与互联网集成,它还提供额外的服务,如基于云的服务、提高响应时间的分布式服务器等。 核心网的另一个高级功能是网络切片(我们之前讨论过!!!)。

5G无线技术有什么好处?

5G 无线技术不仅将增强当前的移动宽带服务,而且还将扩展移动网络的世界,以包括从零售、教育到娱乐等多个行业的许多具有更高性能和更低成本的新设备和服务。甚至可以说5G技术和汽车或电力的出现一样多!!!

这里给出了 5G 在各个领域的一些好处:

  • 5G 将使我们的智能手机更加智能,具有更快、更统一的数据速率、更低的延迟每比特成本,这反过来又将导致人们普遍接受虚拟现实或增强现实等新的沉浸式技术。
  • 5G 将具有超可靠、低延迟链路的便利性这将使行业能够投资更多需要远程控制医学、航空等各个领域关键基础设施的项目。
  • 5G 将引发物联网革命,因为它能够扩展或缩减数据速率、功率和移动性等功能,非常适合在几乎所有设备中连接多个嵌入式传感器等应用!

5G无线技术的参数是什么?

这里给出了根据各种参数的 5G 无线技术性能的详细信息:

Peak data rate At least 20Gbps downlink and 10Gbps uplink per mobile base station.
Real-world data rate Download speed of 100Mbps and upload speed of 50Mbps.
Spectral efficiency 30bits/Hz downlink and 15 bits/Hz uplink. This assumes 8×4 MIMO
Latency Maximum latency of just 4ms (compared to 20ms for LTE)
Connection density At least 1 million connected devices per square kilometre (to enable IoT support)

5G无线技术什么时候推出?

韩国和美国于 2019 年 4 月成为首批商用 5G 无线技术的国家。中国也正在通过向其主要运营商提供商用 5G 牌照的方式来推出 5G。日本计划在 2020 年东京夏季奥运会前及时推出 5G。
印度中央政府也制定了 2020 年 5G 无线技术商用的目标,这与其他国家基本同步。政府已于 2018 年 3 月启动了一项为期三年的计划,以促进 5G 研究。此外,爱立信还在德里 IIT 创建了一个 5G 测试基地,用于开发针对印度场景量身定制的应用程序。

5G无线技术的经济影响是什么?

高通公司对 5G 经济进行的一项具有里程碑意义的研究表明,5G 无线技术的全部经济影响将在 2035 年左右出现在广泛的行业中,这些行业将生产价值高达 12.3 万亿美元的商品和服务,这些商品和服务直接由5G。还发现 5G 无线技术可能在 2035 年产生高达3.5 万亿美元的收入,并直接支持多达2200 万个工作岗位。同样令人惊讶的是,随着时间的推移,5G 对全球 GDP 增长的总贡献可能与印度的贡献一样多(印度是世界第七大经济体!!!)