5G網絡特點與三大應用場景
隨著技術的不斷發展,特別是移動通信技術的快速發展,5G應運而生。5G技術的覆蓋範圍更廣,速度更快,延遲更低,可支持更多的用戶和設備,這使得5G成爲未來的主流移動通信技術。5G無疑將會是一個突破性的技術,它將會深刻影響我們的生活,改變人類的生産方式和生活方式,也將爲人類創造更多的機遇。
一、什麽是5G
5G是第五代的蜂窝移动通信(英文:5th generation mobile networks或5thgeneration wireless systems),5G性能的目标是高数据速率,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。
國際標准化組織3GPP定義了5G的三大場景。其中,eMBB指3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業務,mMTC指大規模物聯網業務,URLLC指如無人駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠連接的業務。
通過3GPP的三大場景定義可以看出,5G不僅應具備高速度,還應滿足低時延這樣更高的要求,盡管高速度依然是它的一個組成部分。從1G到4G,移動通信的核心是人與人之間的通信,個人的通信是移動通信的核心業務。但是5G的通信不僅僅是人的通信,而是物聯網、工業自動化、無人駕駛等業務被引入,通信從人與人之間通信,開始轉向人與物的通信,直至機器與機器之間的通信。
二、5G的基本特點
(1)高速度
網絡速度提升,用戶體驗與感受才會有較大提高,網絡才能面對VR/超高清業務時不受限制,對網絡速度要求很高的業務才能被廣泛推廣和使用,意味著用戶可以每秒鍾下載一部高清電影,也可能支持VR視頻。
(2)泛在網
隨著業務的發展,網絡業務需要無所不包,廣泛存在。只有這樣才能支持更加豐富的業務,才能在複雜的場景上使用。泛在網在廣泛覆蓋和縱深覆蓋兩個層面提供影響力。
廣泛是指我們社會生活的各個地方,需要廣覆蓋,如果覆蓋5G,可以大量部署傳感器,進行環境、空氣質量甚至地貌變化、地震的監測,將非常有價值。
縱深是指雖然已經有網絡部署,但是需要進入更高品質的深度覆蓋。5G的到來,可把以前網絡品質不好的衛生間、地下停車庫等都用很好的5G網絡廣泛覆蓋。
一定程度上,泛在網比高速度還重要,只是建一個少數地方覆蓋、速度很高的網絡,並不能保證5G的服務與體驗,而泛在網才是5G體驗的一個根本保證。
(3)低功耗
5G要支持大规模物联网应用,就必须要有功耗的要求。这些年,可穿戴産品有一定发展,但是遇到很多瓶颈,最大的瓶颈是体验较差。现今,所有物联网産品都需要通信与能源,虽然通信可以通过多种手段实现,但是能源的供应只能靠电池。通信过程若消耗大量的能量,就很难让物联网産品被用户广泛接受。如果能把功耗降下来,将能大大改善用户体验,促进物联网産品的快速普及。
(4)低時延
5G的一個新場景是無人駕駛、工業自動化的高可靠連接。人與人之間進行信息交流,140毫秒的時延是可以接受的,但是如果這個時延用于無人駕駛、工業自動化就很難滿足要求。5G對于時延的最低要求是1毫秒,甚至更低。
無人駕駛汽車,需要中央控制中心和汽車進行互聯,車與車之間也應進行互聯,在高速度行動中,一個制動,需要瞬間把信息送到車上做出反應,100毫秒左右的時間,車就會沖出幾十米,這就需要在最短的時延中,把信息送到車上,進行制動與車控反應。
無人駕駛飛機更是如此。如數百架無人駕駛編隊飛行,極小的偏差就會導致碰撞和事故,這就需要在極小的時延中,把信息傳遞給飛行中的無人駕駛飛機。工業自動化過程中,一個機械臂的操作,如果要做到極精細化,保證工作的高品質與精准性,也是需要極小的時延,最及時地做出反應。這些特征,在傳統的人與人通信,甚至人與機器通信時,要求都不那麽高,因爲人的反應是較慢的,也不需要機器那麽高的效率與精細化。而無論是無人駕駛飛機、無人駕駛汽車還是工業自動化,都是高速度運行,還需要在高速中保證及時信息傳遞和及時反應,這就對時延提出了極高要求。
(5)萬物互聯
傳統通信中,終端是非常有限的,固定電話時代,電話是以人群爲定義的。而手機時代,終端數量有了巨大爆發,手機是按個人應用來定義的。到了5G時代,終端不是按人來定義,因爲每人可能擁有數個,每個家庭可能擁有數個終端。
(6)重構安全
傳統的互聯網要解決的是信息速度、無障礙的傳輸,自由、開放、共享是互聯網的基本精神,但是在5G基礎上建立的是智能互聯網。智能互聯網不僅是要實現信息傳輸,還要建立起一個社會和生活的新機制與新體系。智能互聯網的基本精神是安全、管理、高效、方便。在5G的網絡構建中,在底層就應該解決安全問題,從網絡建設之初,就應該加入安全機制,信息應該加密,網絡並不應該是開放的,對于特殊的服務需要建立起專門的安全機制。
三、5G應用場景
一、智能家居
智能家居作爲未來發展方向之一,可通過5G技術更好地實現。由于5G技術的低延遲、高速率、低功耗等特點,智能家居可以更好地連接更多的家庭設備,例如門鎖、照明、溫控等,也將爲智能家居帶來更加流暢便捷的使用體驗。例如,人們可以通過5G網絡遠程操作家中的攝像頭、燈光等設備,實現遠程監控和智能控制功能。未來5G技術將爲智能家居帶來更加完美的應用場景。
二、車聯網
5G技術的大帶寬和低延遲有望促進車聯網的快速發展。通過5G技術的支持,車輛之間和車輛與基礎設施之間進行更加快速、穩定和可靠的數據交換,可以更好地實現車輛聯網和交通安全促進。未來,5G技術將會成爲車聯網數字化轉型的重要推動力。
三、醫療健康
5G技術有著更大的帶寬和更短的延遲,可以爲醫療行業提供更好的網絡解決方案。通過5G網絡的支持,醫生可以遠程對患者進行診斷、預防和治療,實現精准的健康管理。此外,未來5G技術將會爲醫療智能化轉型打開更多的可能性。
四、工業智能化
5G技術的大帶寬和低延遲有望促進工業智能化的快速發展。通過5G網絡的支持,可以更好地實現工業設備之間的交互和數據共享,解決工業生産過程中的各種問題。未來,5G技術將會成爲工業智能化的重要推動力。
五、虛擬現實
5G技術將爲虛擬現實創造更多的機遇。由于5G技術的低延遲和高速度,將會讓人們更加輕松、自然地使用虛擬現實設備。未來5G技術將會爲虛擬現實帶來更加豐富、生動的應用場景。
5G技術的低延遲、大帶寬、高速度的特點將會帶來更多的應用前景。無論是智能家居、車聯網、醫療健康、工業智能化還是虛擬現實,5G都將發揮重要作用,改變人類的生産和生活方式。未來,隨著5G技術不斷深入和發展,相信5G的應用場景將會越來越豐富多彩。
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