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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】5G將帶領(lǐng)我們進(jìn)入到萬物互聯(lián)新的時(shí)代，將會(huì)使整個(gè)信息化領(lǐng)域進(jìn)一步滲透到工業(yè)、醫(yī)療、交通、金融等垂直行業(yè)，達(dá)到一個(gè)信息隨心制，萬物觸手及的世界。
5G是一個(gè)低延遲、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)際空間中流動(dòng)的數(shù)據(jù)是無法被人們看到的。5G的整個(gè)發(fā)展從過去個(gè)人電腦、互聯(lián)網(wǎng)到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，到萬物互聯(lián)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超滿足超千倍的移動(dòng)業(yè)務(wù)流量增長(zhǎng)。面向未來5G實(shí)施和應(yīng)用的十年，將解決超千億的移動(dòng)設(shè)備上網(wǎng)的需求，因此，5G將帶領(lǐng)我們進(jìn)入到萬物互聯(lián)新的時(shí)代，將會(huì)使整個(gè)信息化領(lǐng)域進(jìn)一步滲透到工業(yè)、醫(yī)療、交通、金融等垂直行業(yè)，達(dá)到一個(gè)信息隨心制，萬物觸手及的世界。
對(duì)于5G技術(shù)，主要是兩大技術(shù)。5G還在發(fā)展中，IMT-2020認(rèn)為，5G概念可由“標(biāo)志性能力指標(biāo)”和“一組關(guān)鍵技術(shù)”來共同定義。標(biāo)志性能力指標(biāo)上文已介紹，一組關(guān)鍵技術(shù)包括無線傳輸技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。采用這些關(guān)鍵技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)志性能力指標(biāo)，從而滿足各類場(chǎng)景應(yīng)用。
(一)無線傳輸技術(shù)
1、濾波器組多載波技術(shù)(FBMC)與其它多載波技術(shù)大區(qū)別在于每個(gè)子載波上增加了一個(gè)濾波器。
2、超密集組網(wǎng)技術(shù)(UDN)通過增加單位面積內(nèi)小基站的密度，并通過在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中引入超大規(guī)模低功率節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)增強(qiáng)、消除盲點(diǎn)、改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋、提高系統(tǒng)容量。通過超密集組網(wǎng)可以滿足熱點(diǎn)地區(qū) 500-1000 倍的流量增長(zhǎng)需求，達(dá)到幾十Tbps/km2，100萬連接/km2，1Gbps 用戶體驗(yàn)速率。
3、大規(guī)模陣列天線技術(shù)(Massive MIMO)指的是通道數(shù)達(dá)到64/128/256個(gè)，是信號(hào)水平維度空間基礎(chǔ)上引入垂直維度的空域進(jìn)行利用，信號(hào)的輻射狀是個(gè)電磁波束。
Massive MIMO相對(duì)于LTE-A，大規(guī)模天線可實(shí)現(xiàn)3-4倍的頻譜效率提升，結(jié)合多址、編碼等關(guān)鍵技術(shù)，可滿足ITU 頻譜效率指標(biāo)(3-5 倍)提升需求。
4.全頻道接入技術(shù)。根據(jù)ITU-R WP5D對(duì)2020年IMT頻譜需求預(yù)測(cè)，中國2020年頻譜需求總量為1490-1810MHz，而與我國目前已規(guī)劃的IMT總頻率687MHz相比仍然有800MHz的頻譜缺口。
5.終端連接技術(shù)。DevicetoDevice Communication (D2D通信技術(shù)) 是指兩個(gè)對(duì)等的用戶節(jié)點(diǎn)之間直接進(jìn)行通信的一種通信方式。基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的D2D通信，或稱為鄰近服務(wù)(Proximity Service，ProSe)，是指用戶數(shù)據(jù)可不經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)而直接在終端之間傳輸。
6.多址技術(shù)。多址技術(shù)分為：頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)。頻分多址是以不同的頻率信道實(shí)現(xiàn)通信。時(shí)分多址是以不同時(shí)隙實(shí)現(xiàn)通信。
7.新編碼技術(shù)。通信編碼技術(shù)涉及信源編碼和信道編碼兩類。信源編碼是對(duì)輸入信息進(jìn)行編碼，優(yōu)化信息和壓縮信息并且轉(zhuǎn)化為符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包。信源編碼也叫差錯(cuò)控制編碼，是在發(fā)送端對(duì)原數(shù)據(jù)添加冗余信息，再在接收端根據(jù)這種相關(guān)性的冗余信息來檢測(cè)和糾正傳輸過程中產(chǎn)生的差錯(cuò)。創(chuàng)新的編碼技術(shù)可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(二)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
與4G時(shí)期相比，5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)具備更貼近用戶需求、定制化能力進(jìn)一步提升、網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)深度融合以及服務(wù)更友好等特征，其中代表性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力包括：網(wǎng)絡(luò)切片、移動(dòng)邊緣計(jì)算、按需重構(gòu)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、以用戶為中心的無線接入網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)能力開放。
1.網(wǎng)絡(luò)切片。目前網(wǎng)絡(luò)切片已經(jīng)完成了技術(shù)框架的定義。4G 網(wǎng)絡(luò)只面向手機(jī)連接，并沒有切片概念。網(wǎng)絡(luò)切片通過采用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
2.邊緣計(jì)算。邊緣計(jì)算技術(shù)可以幫助 eMBB 場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)低時(shí)延的數(shù)據(jù)傳輸，也可以幫助 uRLLC 場(chǎng)景降低時(shí)延，是改變網(wǎng)絡(luò)流量結(jié)構(gòu)的重要手段。
3.網(wǎng)絡(luò)開放。5G網(wǎng)絡(luò)將使用服務(wù)器、存儲(chǔ)和交換機(jī)等通用性硬件，取代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中專用的網(wǎng)元設(shè)備，由軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元設(shè)備功能，同時(shí)，通過靈活的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)行業(yè)和差異業(yè)務(wù)共享網(wǎng)絡(luò)能力，進(jìn)一步提升網(wǎng)元設(shè)備利用效率和集約運(yùn)營程度。
(原標(biāo)題：5G新技術(shù)解析：解決超千億移動(dòng)設(shè)備需求)
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