5G时代,Pick你的智能生活

2018-08-08 08:52
北京

2018年6月14日,在全球范围内备受关注的5G标准迎来了关键的时间节点——国际移动通信标准化组织发布了5G第一阶段的确定标准,意味着这项将彻底改变未来社会的重大技术,在全面商用上迈出了关键一步。

5G技术风暴与话题“风波”
“5G”这一概念初露头角便已引发了巨大关注。去年十一月底,拉斯维加斯举行的3GPP RAN1 87次会议上,由华为主推的Polar码成为5G eMBB场景下控制信道的短码编码方案一经宣布,便在各个社交媒体引起热议,“称霸5G”的报道层出不穷,点燃了人们的国家自豪感。
随后,今年5月11日爆出的“联想3GPP投票事件”又将联想推上了风口浪尖,针对5G信道数据码投票中联想是否投给了华为这一问题,网友、媒体、公关团队唇枪舌战、讨论不休。

2018年5月21日至25日,国际移动通信标准化组织3GPP工作组在韩国釜山召开了5G第一阶段标准制定的最后一场会议,本次会议确定了3GPP R15标准的全部内容,并预计于6月在美国召开的全体会议上宣布。R15是5G第一版商业化标准,能实现所有5G的新特征,有利于发挥5G的全部能力。

5G时代似乎真的已经在我们眼前了,那么,5G到底是什么,又会给我们的生活带来什么样的变化呢?

从1G到5G,通信技术发展历程
所谓2G、3G、4G中的G,指的是Generation,也就是“代”的意思。从1986年美国芝加哥诞生的第一代移动通讯系统(1G)到2016年美国高通公司在第三届世界互联网大会上发布的5G技术原型,移动通信技术在30年间内已经完成了五轮更新换代。
“大哥大”的专属时代

1986年,第一套移动通讯系统在美国芝加哥诞生,而国内的移动通信产业在80年代初期还是一片空白,直到1987年的广东第六届全运会上蜂窝移动通信系统才被正式启用。1G时代采用模拟讯号传输,在模拟技术的基础上创建了蜂窝无线电话系统,二十多年前的“大哥大”手提电话就使用了这套系统。然而模拟通信系统在设计上有着很多缺陷,它只能应用在一般的语音传输上,语音品质低、信号不稳定,经常出现串号盗号现象,涵盖的范围也不够全面,这使得1G通信在不到十年内的时间就被淘汰了。

GSM统领2G时代

1995年,新的通讯技术逐渐成熟,国内在中华电信的引导下,进入了2G时代。2G时代也是移动通信标准争夺的开始,在这个过程中GSM(全球移动通信系统 Global System for Mobile Communication)脱颖而出并成为被广泛采用的移动通信制式。 2G的保密性更高,系统容量也在增加,数据传输速度为每秒9.6——14.4Kbit。手机与基站之间采用数字信号比模拟信号传输更有效。从1G跨入2G是从模拟调制进入到数字调制的一次跨越,蜂窝网络的需求因此增加,手机的成本降低也成为可能。

行动通讯新纪元

随着人们对移动网络的需求不断加大,第3代移动通信网络必须在新的频谱上制定出新的标准,提供更高的数据传输速率。2008年5月,国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准,中国提交的TD-SCDMA成为国际标准,与欧洲WCDMA、美国CDMA2000成为3G时代最主流的三大技术之一。CDMA是第三代移动通信系统的技术基础,相应的网络相较于2G/2.5G网络引入了功率控制、自适应调制编码、多用户检测、智能天线、RAKE接收机等技术。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力,因此3G被视为开启行动通讯新纪元的重要关键。

移动互联网新高度

2010年是海外主流运营商规模建设4G的元年。4G网络为了提高系统速率,采用了OFDM波形、MIMO传输、载波聚合(CA)、高阶调制技术(64QAM、256QAM)等面向高速率的传输技术。2013年12月,中华人民共和国工业和信息化部在其官网上宣布向中国移动、中国电信、中国联通颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可,也就是4G牌照。至此,移动互联网的网速达到了一个全新的高度。

5G时代,可以预见的未来智能

2016年11月16日,在第三届世界互联网大会上 ,美国高通公司展示了可以实现“万物互联”的5G技术原型,5G技术开始进入人们的视野。2018年2月23日,跨国移动电话营办商沃达丰和华为集团完成了首次5G通话测试。目前,全球已有多个国家竞相投身于5G网络技术的开发和应用。

5G的特点

5G作为新一代的移动网络通信技术,自然比现在广泛应用的4G更快、更高、更强,那么5G的优势具体体现在什么地方呢?

5G之所以为5G,主要是由于它有三个特点:高速率、大容量、低时延。

极高的速率

5G网络下,用户体验速率可达100Mbps至1Gbps,也就是说,5g网络下,下载一部超清电影(一般在2G左右)只需2s到20s。

极大的容量

5G的连接数密度可达100万个/平方公里,流量密度可达10Mps/平方米。这意味着,如果你在一个100平米的房子里开party,你可以邀请99个朋友(如果你们不嫌挤的话)与你共享网速1000Mps的5G移动网络。

极低的时延

5G网络的传输时延可达毫秒量级。而人的反应速度在10ms以上,由此,5G网络下的自动驾驶,在遇到突发事故时,反应速度是人的十倍之多。

拉动经济增长,5G带来的经济影响

据外媒报道,CTIA(美国无线通信和互联网协会)通过领先电信咨询公司Analysys Mason对全球5G竞争现状进行了研究和分析,分析师们在对美国、加拿大、中国、法国、德国、日本、俄罗斯、新加坡、韩国和英国等国的发展情况进行比较后,得出了“目前美国在5G整体准备方面落后于中国”的结论。

分析师指出,中国三大电信运营商都已提出了推出5G服务的具体日期,中国政府则已承诺向每家运营商至少提供100MHz中频频谱和2000MHz的高频频谱。

从产出规模看,2030 年5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元。在直接产出方面,按照2020年5G正式商用算起,预计当年将带动约4840亿元的直接产出,2025 年、2030年将分别增长到3.3万亿、 6.3万亿元,十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面,2020年、2025年和2030年, 5G将分别带动1.2万亿、 6.3万亿和10.6万亿元,年均复合增长率为24%。
智能生活,5G时代的产物

讲了这么多,似乎5G纵有千般万种风情,只能与程序猿说。对于我等不知polar码为何物的人来说,5G将会给我们的生活带来什么影响呢?

根据IHS Markit发布的《5g经济研究报告》,5G将主要从三个方面对我们的生活产生影响。

增强型移动宽带(EMBB)

增强型移动宽带将会扩大蜂窝网络的覆盖范围,并且提升网络容量,使用户能够随时随地享受优质的网络连接。

不管你是在家里、公司还是学校,或者是在去往这些地方的路上,5G始终陪伴着你。
海量物联网(MIoT)

5G网络为海量物联网提供快速的网络连接,低功耗、高兼容性也有利于降低海量物联网的成本。

具体而言,5G下物联网的改进包括优化产业物流,提高资产定位与跟踪的效率,网购狂魔可以更确切地知道下单后自己每一个包裹的位置;物联网还可以结合联网传感器改进对实体建筑物的监控,如实现对某一桥梁老化程度和承重状况的实时监测等,以改进城市的基础设施建设;同时,5G在实现农业自动化、家居智能等方面均有助益。
关键业务型服务

5G技术支持高可靠性、超低时延连接,提供高安全性、高稳定性的应用。

这方面的一个典型应用实例便是自动驾驶汽车,前文已经提过,5G网络的时延可达毫秒级,是人的反应速度的十倍之多,5G技术加持下的无人驾驶能够提升道路安全,自动规划路线等特点也使得无人驾驶的效果更高,有利于缓解交通拥堵,降低基础设施投资。

5G关键业务型服务也会为无人机、工业自动化和远程病人监护及远程医疗的发展提供便利,同时可能实现实时化的自动电网控制,产生巨大的经济效益。

从1G到5G,我们享受着不断更新、不断强大的通信技术。5G时代即将到来,准备好pick你的智能生活了吗?

数据来源:

1. CTIA(美国无线通信和互联网协会)&咨询公司Analysys Mason

2. 中国信息通信研究院:《5G经济社会影响白皮书》

3. IHS Markit:《5G经济研究报告》

4. 中国联通微学堂《IDC:数字经济时代——智慧未来已来,您准备好了吗?》

制作:刘俏 张静文

中国传媒大学2015级数据新闻班《数据新闻报道实践》课程期末作业
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