5G應(yīng)用的兩大愿景:超大規(guī)模連接和大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)
5G的標(biāo)準(zhǔn)還沒有明確5G的需求,但各大組織現(xiàn)在都在分析2020年或以后5G網(wǎng)絡(luò)部署的可能性。關(guān)于這一點,國際電聯(lián)IMT-2020已經(jīng)定義了5G的技術(shù)要求,3GPP正在制定相關(guān)的規(guī)范。
5G的愿景可以從下一代無線接入技術(shù)的兩種觀點中看出,當(dāng)我們討論將啟用現(xiàn)有無線服務(wù)的啟動密鑰時,這些密鑰可以只用一個字的空口進行總結(jié)。
● 頻譜帶,能夠在包括低(1GHz),中(1-6GHz)和高頻帶(高于24GHz)的任何頻帶中操作。
● 使用大規(guī)模MIMO來克服死點(dead spots),提高數(shù)據(jù)速率和冗余度。
● 波束形成,使用由智能波束搜索和跟蹤算法授權(quán)的定向天線。
● 軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)通過使用OpenStack來對網(wǎng)絡(luò)進行擴展以支持虛擬化,網(wǎng)絡(luò)將變得易于管理、維護和升級
● 通過使用更高頻率(如30 GHz以上)來驅(qū)動新的毫米波頻段,可以驅(qū)動5G向更高的吞吐量和更高的容量發(fā)展。該優(yōu)點來源于當(dāng)前可用的十倍頻譜的潛在的可用性,具有多GHz的連續(xù)頻譜。
● 頻譜共享,如通過加強基于3GPP Rel.12和LAA定義的Rel.13、LAA(授權(quán)輔助訪問)的現(xiàn)有部署,如LTE-U(LTE Unlicensed),并部署新的MulteFire ,為全球5 GHz Wi-Fi頻道等無許可頻譜開辟新的運營機會。頻譜共享可以更有效地利用現(xiàn)有資源,并獲取新資源。
基于空口(NR)的5G實現(xiàn)的最低技術(shù)要求/規(guī)定的目標(biāo)如下所示:
● 到終端連接的實際速度要達到1-10 Gbps
● E2E往返延遲在1毫秒以內(nèi)
● 現(xiàn)有帶寬的1000倍以上
● 現(xiàn)有連接設(shè)備數(shù)量的10到100倍
● 網(wǎng)絡(luò)能源消耗減少90%
● 低功耗設(shè)備電池壽命長達10年
第二個愿景主要是由第一個愿景即超級連接驅(qū)動產(chǎn)生的
大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、大型機器類的通信通過無線方式連接到互聯(lián)網(wǎng),并通過具有深度覆蓋(如智能電網(wǎng)、智慧城市)的高效低成本通信實現(xiàn)互連。eMB(增強移動寬帶)將提供更快更好的服務(wù),滿足用戶需求,豐富用戶的體驗,如在線游戲、UHD流媒體、3D視頻等。任務(wù)關(guān)鍵控制取決于通過1毫秒端到端延遲所實現(xiàn)的超低延遲,如無人駕駛汽車、公共安全應(yīng)用等。