5G社会:从“见字如面”到“万物互联”(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-08-23 09:18:12

点击下载

作者:翟尤,谢呼

出版社:电子工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

5G社会:从“见字如面”到“万物互联”

5G社会:从“见字如面”到“万物互联”试读:

推荐序1

每一代人都有属于他们的机遇。5G是中国的机遇,也是每个中国人的机遇。

有人说,4G改变生活,5G改变社会。5G将成为下一个改变世界的技术。根据美国高通公司和HIS Markit咨询公司联合发布的《5G经济:5G技术将如何影响全球》报告,我们得知,预计到2035年,5G将在全球创造价值约12.3万亿美元的商品和服务,新增2200万个就业岗位。

相较于2G落后、3G跟随、4G并跑的情况,我国在5G技术研究方面处于全球领先地位,是全球信息通信产业中的重要力量。但是,5G技术的发展不能仅依靠电信运营商的努力。要想充分发挥5G技术的潜力,需要各行各业找到其与5G技术的结合点,从而带来新产品、新业态,创造巨大的经济价值。

因此,建设优秀的5G网络不是最终目的。发挥5G网络的优势,各个产业抓住机遇进行变革才是关键。

在4G时代,我们已经构建了移动互联网生态,人们的衣食住行都和网络息息相关。5G时代,移动通信技术会突破人与人的联接,将构建出一个人与物、物与物的万物互联新时代。

5G对于经济社会发展的推动作用是巨大的,下一代移动通信技术将与超高清视频、智能家居、智能制造、远程医疗、自动驾驶等领域产生深度融合,为各行各业带来新的增长机遇。

5G会为我们带来无限的商业机会,重塑我国的产业结构,帮助企业完成流程优化和模式再造。谁能够顺应时代的步伐完成变革,谁就能够成为下一个十年的赢家。邬贺铨中国工程院院士、中国互联网协会理事长

推荐序2

近年来,信息通信技术逐步从个人消费者市场,向工业、制造业等垂直领域延伸,传统行业开始加快提升智能化、数字化水平。随着5G技术的普及应用,互联网和传统产业,尤其是制造业的融合将更加紧密。

技术创新在推动行业运行模式变革的同时,相关企业也开始启动组织架构调整来适应这种变化。例如,腾讯公司在2018年组织架构调整中着重强调产业互联网的重要性,并提出“成为各行业转型升级的数字化助手”的战略布局。

需要指出的是,新技术的普及不是孤立的,而是有更多的应用场景和不同技术间的融合。同时,消费者对技术的认知也需要更多具象化、有温度的感知,这样才能触发新技术的大规模普及应用。《5G社会:从“见字如面”到“万物互联”》这本书深入浅出地介绍了移动通信技术的发展史,结合精彩案例对5G网络的特点进行了深度剖析,从VR/AR、云游戏、车联网、工业互联网、新闻传播五个典型行业入手,分析了5G前沿科技与社会产业融合发展的新趋势。本书把专业术语转化成大众读者能够看懂的语言,回答了大家关注的诸多热点问题。希望通过这本书能够使大家对5G有所了解。卢山腾讯高级执行副总裁

推荐序3

移动通信技术大约每隔十年就会更新换代一次。每一次的技术演进升级都会极大地推动经济社会发展进步。目前,移动通信正处于由4G向5G演进的历史关口。

与4G网络相比,5G网络具有更高速率、更低时延和更大用户联接能力等显著特征,不仅能满足人与人之间的通信,还能满足人与物、物与物之间的通信,将开启万物互联、人机交互、智能引领的新时代,对经济发展、社会进步将产生不可估量的重大影响。

一些国家将优先发展5G作为国家战略,并希望在未来的技术竞争中占据优势。根据GSMA的统计数据,我们得知,截至2019年第二季度,全球已有81个国家和地区的164家运营商开始进行5G技术测试和验证计划,宣布5G商用的有14个国家和地区的25家运营商。预计到2025年,5G商用的范围将扩展到全球118个国家和地区的413家运营商。5G将成为商用部署最快、用户发展最快的移动通信技术。

面对5G带来的巨大发展机遇,如何把握机遇并顺势而为,是每个人都要思考的问题。4G时代,移动互联网蓬勃发展,共享经济、移动支付、网络直播等新兴业态出现 ,相关产业快速崛起,孕育了一大批独角兽企业。国际咨询机构CB Insight发布的报告显示,截至2019年3月,全球估值10亿美元以上的独角兽企业达326家,其中,中国入围92家,占比接近三成。

目前,虚拟现实、人工智能、自动驾驶、工业互联网等一系列新兴产业正蓄势待发,5G技术若能规模商用,将极大促进这些新兴产业的快速发展,有望培育出更多的独角兽企业。未来,5G产业发展前景广阔,潜力巨大。

若想准确把握5G发展的新机遇,就需要对5G技术有全面深入的认识。本书从移动通信技术发展历程出发,全面分析了5G的技术优势,以产业的视角深入阐述了5G将如何解决通信行业发展的痛点。针对社会各界普遍关心的“5G将如何改变社会”等问题,作者详细介绍了5G在虚拟现实、车联网、工业互联网、文化创意等领域的融合应用,向我们展示了5G如何为设备赋智、为企业赋值、为产业赋能,勾勒出未来经济社会数字化、网络化、智能化转型发展的美好蓝图。

相信每一位读者都能在本书中感受到5G对社会带来的深刻改变和深远影响。5G商用已全面开启,未知远远大于已知,让我们共同探索新技术,并积极拥抱美好未来!张春飞中国信息通信研究院政策与经济研究所副所长

推荐序4

移动通信技术随着应用及市场的需求不断发展。作为新一代移动通信技术,5G正获得日益广泛的关注。随着我国通信技术的商业化应用程度不断加深,5G过去只是在通信圈里探讨的技术原理,现在它正成为大众讨论的话题。

让更多国人认识5G、关注5G,是当前有价值、有意义的重要工作。经过几十年的积累,越来越多的中国企业走上了全球信息通信领域的最前沿,在5G方面积累了大量的技术、标准和专利。这些积累将会为我国的技术创新和产业应用奠定坚实的基础。

在普通用户眼里,5G带来的是更高的传输速率,我们可以几秒钟下载一部电影。但除此之外,我们会发现,5G真正的应用领域是在更加广阔的工业互联网,实现人与物、物与物之间的联接与通信,推动对时延要求更高、联接更加广阔的物联网场景加速落地。过去只能在电影里看到的远程医疗、无人驾驶等场景,很有可能随着5G的普及和完善,在不久的将来成为现实。这在未来将会给我们构建起一个内容丰富的应用生态体系。

当然,5G不是万能的,并不是说有了5G网络就可以解决通信领域的所有问题。未来很长一段时间内,5G将会和4G并存,4G仍然是大多数电信运营商运营的主要网络。5G只有和人工智能、大数据、云计算、物联网结合在一起,构建起技术集群,才能够更好地发挥5G大带宽、低时延、广覆盖的特点,创造出新的应用和平台。同时,随着移动边缘计算、网络切片等技术与5G的融合,关于数据、网络及信息安全的问题也将进一步成为业界关注的焦点。

作者根据他在移动通信领域中多年的工作经验及对5G技术的深刻理解,撰写了这本通俗易懂的5G科普读物。在本书中,作者深入浅出地介绍了5G技术的基本特点,并结合实际案例分析了5G可以应用的主要领域。特别值得一提的是最后一章,作者通过一问一答的形式回答了广大用户普遍关心的9个问题。可以说,本书为我们了解5G提供了一个非常好的媒介,能够帮助大众快速、精准地认识到我国在5G移动通信技术上的发展状况。同时,作者指出了5G技术将给我们的工作及生活带来哪些变革。未来,希望有更多的专业人士能够参与到新技术、新业务的事业当中,让更多的用户了解我国技术创新的最新成果。苏清新 博士高智创新(北京)科技有限公司董事长

第1章 从1G到4G:不得不说的通信发展史

推动全球数字化发展进程的关键技术层出不穷,例如,云计算、大数据、人工智能、区块链等。而联接一切创新技术的媒介是通信网络。

作为产业互联网的重要基础设施,第五代移动通信网络技术(以下简称“5G”)将助力经济社会数字化、网络化、智能化发展迈上新台阶。随着5G技术的商用落地,新的智能终端将会出现 ,新的生活模式将会产生。

你可能总是能听到“5G”这个词,但对它的含义并不完全理解。也许有人疑惑,买手机的时候,我们看到参数有8GB+128GB、6GB+64GB等;选择手机话费套餐包的时候,有6个G、8个G的流量包;使用手机的时候,左上角时而显示2G,时而显示4G;现在又提出5G。这么多的G,都是同样的意思吗?

其实,它们并不完全相同。

手机参数中的8GB+128GB,前一个8GB代表手机的运行内存(MM),它影响的是手机操作时的运行速度。后一个128GB代表手机的内置存储空间(ROM),主要包括自身系统占据的空间和用户可用的空间,类似于我们计算机的硬盘,它影响手机能存储多少图片、视频等资源。这里的GB,指的是容量大小。B、KB、MB、GB是同一个序列的代表数据容量的单位符号。B是字节,KB是千字节,MB是兆字节,GB是吉字节。换算关系是,1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB。

手机话费套餐包里的流量,6个G其实是6GB的口语化说法,这里的GB和前文提到的吉字节是同一个意思。不过,手机参数中的GB更偏重的是静态储存的容量,而流量的GB偏重于数据通信的总量。

手机使用时会显示的2G、4G就是我们的移动通信网络了。这里的G和上面的数据容量就没有关系了。这里的G是英文Generation的首字母,即“代”。大家常说的“我们这一代人”中的“代”也是这种意思。2G是第二代移动通信网络技术,4G是第四代移动通信网络技术。我们说的5G就是第五代移动通信网络技术。这里的“代”其实没有固定的时间分隔标准,它主要根据通信网络技术的发展情况,由全球的移动通信技术专家认定。当技术发展到颠覆性变革的状态时,就成为下一个“代”。

移动通信技术于20世纪80年代初被提出,发展到当前讨论的第五代移动通信网络技术,移动通信技术已经历了四个重要的发展阶段。第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统、第三代多媒体移动通信系统以及当前正在应用的第四代多功能集成宽带移动通信系统。这与1G到4G是一一对应的关系。回顾历史,我们发现,移动通信领域大约每隔十年就会出现新一代革命性技术,这些新技术正在不断推动经济社会的繁荣发展。

中国在2008年启动3G网络商用,五年之后启动4G网络商用,又在2019年启动5G网络商用。可以说,我国的通信技术更新频率要高于世界平均水平。从3G跟随,4G并跑,再到5G领跑,中国的信息通信技术实现了跨越式发展。

回顾通信发展史,我们会发现,移动通信的发展时间并不长。但是,就是在这不到半个世纪的时间里,移动通信在需求拉动和技术发展的双轮驱动下快速迭代,并给我们的经济、社会和生活带来了翻天覆地的变化。

1G:美国独占鳌头

在1G时代,美国人在技术方面独占鳌头,成为移动通信领域的领跑者。早在第二次世界大战期间,摩托罗拉公司就发明了移动电话的雏形,那就是步话机(SCR-300)。这个步话机有十几千克重,移动起来不是很方便,需要一个人背着它。我们在有关第二次世界大战的电影里能够看到步话机的身影。

步话机能够实现12.9千米的无线通信,虽然这在当时那个技术背景下已经非常惊人了,但是它的通信距离还是十分有限,严格意义上讲,步话机还不能算是移动电话。

那么,真正的移动电话是什么时候发明的呢?

真正的移动电话的发明者是马丁·库帕(见图1-1),他是摩托罗拉公司的员工。在1973年,马丁·库帕发明了世界上的首款移动电话——先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone Service,AMPS),也就是我们俗称的“大哥大”。当时,马丁·库帕拿着板儿砖大小的“大哥大”出现在了纽约街头,打出世界上的第一个移动电话,这个电话既不是打给美国总统,也不是打给摩托罗拉公司的CEO,实际上他向自己的竞争对手打了一通电话,极具讽刺意味。原来,当时有多个团队正在同时研发移动电话技术。这也说明,移动通信领域的竞争从一开始就非常激烈。图1-1 步话机和马丁·库帕的“大哥大”

马丁·库帕发明的移动电话是世界上第一部真正意义上的移动电话,它不但可以由单人携带,人们还能够在移动过程中保持通话。从此,全民移动通信的浪潮开始了。

所以,无论是步话机,还是第一部移动电话,美国的摩托罗拉公司都是当之无愧的领跑者。也许是被这个耀眼的光环迷惑住了,为了保持这个领先优势,美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission)提出了长期保护1G网络运行的要求,迟迟不愿结束1G网络的运行年限。直到2003年才设定了关闭时间—2008年2月18日1。

我们国家于1987年年底,在广州首次引入了“大哥大”。对于当时的中国人来讲,移动电话绝对是稀罕物。与其说“大哥大”是个通信工具,倒不如说是身份的象征。

2G:欧洲奋起直追

美国人在1G时代领先,实现了从0到1的突破。但是1G网络使用的是模拟通信技术,通话质量不佳,保密性也较差。欧洲没有在1G时代抢占到先机,所以准备在新一代移动通信技术方面提前布局。于是,欧洲多个国家联合起来,在1982年成立了“移动专家组”来开展新一代通信标准研制,也就是2G标准的制定工作。这个标准就是大名鼎鼎的GSM(Global System for Mobile Communication)。之后,这个标准在欧洲快速形成规模,并向全球推广,最终被大多数国家采用。

GSM让欧洲在移动通信技术方面反超美国,成为全球2G时代的霸主。比如在1994年,德国的GSM用户渗透率已经达到了71%,但美国的2G用户渗透率只有0.1%。

同时,很多耳熟能详的欧洲企业在2G时代成为全球性跨国公司,比如诺基亚、爱立信等。诺基亚公司推出的手机机型在2G时代一直是最经典的机型。在2000年,诺基亚公司的出口额已经占到了[1]芬兰商品和服务总额的24%。爱立信公司更不必多说,即使在当下,它依旧是全球重要的通信设备商之一。

对于大部分中国人来说,我们使用的第一款手机采用的也是GSM制式。除了能够打电话之外,2G时代的手机还有一个重要功能就是能够发短信。我国是在1995年开始建设2G网络的,当时,中国很多人每个月仅短信就要发800~900条,甚至上千条。所以就有专家说,以文传意这种含蓄的沟通方式,更符合中国人的性格特点。

在诺基亚公司生产的功能机占据市场主流的年代,中国诞生了腾讯、阿里巴巴和百度等知名的互联网企业。在塞班操作系统下慢速浏览Web网页和使用QQ进行聊天,成为当时青年人的潮流行为。我们国家应用2G网络标准也有十多年时间,直到2008年才开始建立3G网络。1网优雇佣军.1 G到5G之争:一部30年惊心动魄的移动通信史. 2018.12.13[1] 网优雇佣军.1 G到5G之争:一部30年惊心动魄的移动通信史. 2018.12.13

3G:中国实现从0到1

3G时代,一个突出变化就是,中国参与了通信标准的制定工作,在全球3G标准中,我们也占据一席之地,那就是TD-SCDMA。

事实上, TD-SCDMA这个标准在当时还是不够成熟,国内外很多人也在质疑:中国人能做自己的技术吗?即使做出来能够真正落地吗?顶着这么多压力和质疑,为了实现“通信强国”的梦想,进一步摆脱对外国技术、设备的依赖,在中国政府的支持下,中国移动获得了TD-SCDMA的商用牌照,并为整个TD产业的快速成熟、产业链完善立下了汗马功劳。在终端、设备、基站、测试等方面,我国的通信技术有了长足的进步,这也为我们国家在4G时代并跑、5G时代引领全球通信行业发展奠定了基础。

3G时代另一个重要特征就是智能手机的出现(见图1-2)。乔布斯开发的iPhone智能手机问世,打破了诺基亚等公司开发的传统功能机一统天下的局面。利用智能手机,我们不仅能够打电话,还能够收听音乐、浏览图片、观看视频,并用手指在触摸屏上直接操作应用软件,外观上颠覆性地去掉了键盘的设计。由于用户的使用习惯发生变化,这个现实需求也导致通信业务发生转变,手机流量业务开始在3G时代崭露头角。图1-2 智能手机

4G:移动互联网生态

4G时代的一个重要特点是数据流量呈爆发式增长。移动通信的超高速率也让人眼前一亮,由此一来,PC端应用开始加速向移动端迁移,移动互联网已经成为人们生活不可或缺的组成部分。

还记得4G网络刚刚开始普及的时候,我们对流量很敏感,能用Wi-Fi的地方绝对不开移动流量。甚至还出现过手机忘记关闭移动流量数据而产生高额话费的新闻。这样的新闻放到当下,我们就当成笑话来看了。

现在,很多人每个月的手机流量有好几个G,甚至使用的是不限流量的数据套餐包。工业和信息化部公布的数据显示,截至2019年4月底,每个用户每个月平均使用流量7.32G。这在过去是难以想象的。

借助移动通信网络的快速建设和普及,中国经济结构也发生了深层次的变革。回顾2008全球公司市值排名,当时跻身前列的公司主要涉及银行、能源、房地产等领域。而根据2018年全球公司市值排名的情况,我们发现,十年的时间,排名靠前的公司所从事的领域已经转变为互联网、芯片、智能制造。全球公司市值前三十名的互联网企业中,中国占据了十家,民营企业的长足发展也成为这一时期最典型的代表。

4G时代,就是我们目前生活的当下。我们构建了移动互联网的生态,社交、游戏、电商、生活服务等业务都实现了移动化、APP化。新兴业态快速变革,影响着用户的衣食住行。外卖、打车、移动支付、短视频等业务,借助高速移动宽带网络的完善,开始在全社会快速普及。可以说,4G网络彻底改变了我们的生活。

整体来看,在1G时代,人们实现了移动通话的愿望。

2G时代,在通话的基础上,通信技术实现了模拟通信到数字通信的过渡,降低了应用成本,使移动通信走进千家万户。同时,手机增加了来电显示和短彩信功能。

3G时代的特征是在2G的基础上,实现了语音业务到数据业务的转变,人们可以用手机听音乐、看图片,移动数据流量业务开始快速增长。

4G时代,短视频成为当下的热门传播方式,移动数据流量业务已经反超通话、短信业务成为主流。移动互联网构建了全新的生态,引领全球发展。

与4G相比,5G应用场景从移动互联网拓展到工业互联网、车联网、物联网等更多领域,能够支撑更大范围、更深层次的产业数字化转型。5G与实体经济中的各行业、各领域深度融合,促进各类要素和资源的优化配置,使产业链、价值链融会贯通,使生产制造更加优质、供需匹配更加精准、产业分工更加深化,为传统产业优化升级赋能。

信息技术革命不断催生着各个行业的创新发展。人们对5G寄予了前所未有的期望,这也正是因为人们看到了信息通信技术在过去对整个经济社会已经带来的翻天覆地的变化。回顾2G到4G的发展史,我们会发现,我国互联网发展取得了举世瞩目的成果。

那么,5G时代会是什么样子,5G技术又会给我们带来哪些机遇和挑战呢?第2章为什么还需要5G:4G技术遗留的痛点

在上一章中,我们介绍了从1G到4G的通信技术发展史。可能有朋友会说,我觉得4G很好用啊,无论是上网、玩儿游戏,哪怕是在地铁里看短视频也很方便。我现在还想象不出5G来了以后能有什么特别之处。似乎没什么需要改变的了,我们还需要5G吗?

事实上,一直以来都有人在质疑:5G技术到底有什么价值?

其实早在当年4G来临的时候,人们也提出了类似的问题。若我们站在现在的认知能力反过来考虑,我们的确需要4G技术来改变我们的生活。回顾移动通信发展史,我们会发现,每一次通信技术的迭代升级,都会使人类社会走上一个阶梯。

十年前,很多人根本没有想到今天的移动互联网对我们的生活会有如此巨大的影响。过去我们羡慕欧美发达国家使用信用卡消费那么便利。现在,中国的移动支付业务已经非常普及,让我们在移动金融领域实现了弯道超车。

根据过去每一次通信技术迭代升级给经济社会发展带来的动力,我们可以坚信,5G技术的到来一定会在接下来的十年留下浓墨重彩的一笔。那么,5G技术会给我们的生活、产业和社会带来哪些影响呢?

我们先来看看,当下有哪些问题是4G无法解决的。4G技术遗留下来的痛点,正是5G技术需要去弥补之处。视频通话的痛点

通过手机进行视频通话、看短视频、看直播,已经成为我们的生活常态。

但广告宣传和现实总是有巨大的差距。就好像我们不能相信红烧牛肉口味的方便面打开以后真的会有大块的牛肉一样。广告宣传视频业务的时候,我们想象的场景是:虽然对方远在千里之外,但通过屏幕,我们能够感觉对方“近在咫尺”,对方的表情和妆容都能够看得非常清晰,传输过来的都是高质量的画面。

但是,在现实生活中,大家会发现,无论是进行视频通话,还是看短视频,虽然能够看到对方的音容笑貌,但是视频的画质差强人意,不够清晰,还经常有卡顿,不够流畅,视频被压缩得比较严重(见图2-1)。图2-1 视频通话效果理想与现实的差距

因此,理想很“丰满”,现实很“骨感”。人们期望在4G网络环境下传输高清的画面,依据现有的网络资源和容量情况,这个愿望很难实现。密集人群的痛点

看演唱会、听音乐会一直是大家喜闻乐见的娱乐形式。很多人可能有过这样的经历,在演唱会现场人山人海的大合唱中,你有感而发,想把这个激动人心的场景拍下来,在朋友圈发表视频或者图片,但这个时候你会发现,文件很难发送出去。你在早晚高峰的地铁上可能也会遇到这种情况,在车厢中想发送一张图片,或者打开一篇公众号文章,经常信号很差,文件和链接打不开。

事实上,以上这些场景,就是大量人群在同一个时间、同一个地方出现的时候,通信需求量猛增,超过现有网络承载能力的表现。

所以,在演唱会或者体育场馆旁边,经常看到一种大型车辆,在车的侧面印着“应急通信”四个大字,车上竖起一根大天线。以此来缓解通信压力。

说得通俗一点,就是通信需求太多了,需要找帮手来帮忙处理这些通信业务。自动驾驶的痛点

自动驾驶(见图2-2),一直是未来智慧交通的发展方向,自动驾驶有两个关键指标,即效率和安全性。目前,自动驾驶技术中95%的安全性问题已经得到了解决,但剩下的5%亟待解决的问题反倒是最重要的。图2-2 自动驾驶

例如,一辆自动驾驶的汽车在高速公路上以每小时120千米的速度行驶。如果出现紧急情况,自动驾驶的汽车会自动判断出汽车需要进行急刹车操作,那么根据现有网络的时延来计算,这个动作需要延后100毫秒才能形成真正的刹车操作。这辆车在这个时间里已经往前开出去3~4米的距离,交通事故可能已经无法避免了。

因此,对于自动驾驶或者远程医疗等应用来讲,想办法保持极低的时延,成为创新应用能否真正落地普及的关键。而现有的4G网络时延难以满足这类应用的需求。海量终端的痛点

如果你还认为智能终端就是手机,那么你需要转变一下思维了。其实,在你身边已经出现了多种多样的智能终端。智能音箱、智能扫地机器人、智能门锁都开始走进寻常百姓的家里。手机、计算机、车载音箱等终端全部实现互联,而且这种互联互通的硬件将会越来越多。在未来,一个家庭里预计会有十几个、二十几个智能联网终端。联网设备的数量将在未来呈几何级增长。

我们可以想象这样一个场景。你在开车时使用智能车载音箱收听一首乐曲,当你把车停进车库以后,拿起手机下车,关上车门。车载音箱停止工作,而手机自动续播这首乐曲。当你打开家门,把手机放在桌上,去卫生间洗澡时,手机不再播放音乐,而淋浴房内配备的智能音箱将继续播放这段旋律,并且配合音乐的韵律喷洒出相应大小的水花。

窗帘、灯光、空调、净化器、洗衣机、冰箱、电饭煲,涉及生活方方面面的设备全部联接起来,根据你的一个指令,它们开始智能地分配各自的工作。如此多的智能终端需要联接,现有的4G网络在设计之初,是不曾预见这种需求的。就好比,一些老旧小区在设计之初,并没有预料到汽车会这样普及,因此当初没有将停车场规划在小区内。汽车挤占人行道停的现象就会使得行人、车辆的通行发生阻塞。通信网络也是同样的道理,在狭窄的数据通道中同时传输大量数据,将使通信功能瘫痪。其他原因

除了前文提到的应用方面的痛点外,当前的4G网络还有两个发展现状是不容忽视的。1. 个人用户增长缓慢

个人用户一直是移动通信消费的主力军。过去,“大哥大”是身份和地位的象征。近十年来,随着网络的不断完善、资费的不断降低以及手机价格的下降,每个中国人都配置一部甚至两部手机,移动电话快速普及。

中国的人口基数很大,在移动电话普及的过程中,人口数量在通信行业发展方面创造了有利条件。这就是人口红利。人口红利是经济学术语,是指一个国家的劳动年龄人口占总人口比重较大,抚养率比较低,为经济发展创造了有利的人口条件,整个国家的经济呈高储蓄、高投资和高增长的局面。

现如今,人人配有手机,手机成为每个人的生活和工作中必不可少的工具。手机购买的需求大部分是旧机换新机的改善需求。在通信行业,大量人口红利逐步消失。智能手机普及程度加深,全球范围内普遍出现移动电话个人用户市场空间收窄的现象。

工业和信息化部的统计数据显示,截至2019年5月底,我国移动电话用户已经达到了15.9亿户,移动电话用户普及率达到114.4%。我国移动宽带用户,也就是3G和4G用户总数达13.5亿户,占移动电话用户的85%。4G用户规模为12.2亿户,占移动电话用户的77%。可以说,个人用户增长已经遇到天花板,快速增长的空间越来越有限了。

同时期,我们看看全球的情况。根据GSMA的统计,截至2018年6月底,全球移动用户数达到78亿户,移动用户普及率达到103%。可以从全球和中国的统计数据上发现,个人用户的普及率已经均超过100%。

在个人用户已经趋近饱和的时候,人们逐渐把眼光转向了更大的一片蓝海,那就是人与物、物与物的通信市场。2.智能手机出货量下滑

在个人用户增长逐渐放缓的同时,人们对手机终端的需求量也在同步降低。Gartner的统计数据显示,2018年全球手机市场新增需求基本饱和,出货量在稳定中缓慢下降。

中国的手机市场下滑更为严重(见图2-3)。2018年,我国手机出货量为4.14亿部,相比上一年下降15.6%。这其中,4G手机出货量为3.9亿部,市场占比达到94.5%。我国4G换机红利基本耗尽,市场趋于饱和,出货量下降明显。图2-3 2017年和2018年我国手机市场出货量情况

虽然4G网络给我们的生活带来了翻天覆地的变化,但是,我们日常生活中的很多需求仍然存在一些不可调和的问题。需要通信技术进一步迭代。5G的大势所趋

事实上,5G并不是这两年才启动标准制定和研发工作的。早在2010年,爱立信公司就发布了“网络社会”的愿景,认为在不远的将来,全球将产生500亿部终端的联接需求。海量的联接只是个开始,更重要的是无处不在的基础设施支持各行各业开发出众多创新应用产[1]品。经欧盟推广,“网络社会”愿景迅速被国际移动通信产业界所接受,5G正式进入大众视野。

根据国际电信联盟ITU的定义,目前,5G主要包括三大业务应用场景(见图2-4)。图2-4 目前5G技术的主要三大业务应用场景

增强型移动带宽(eMBB,Enhance Mobile Broadband),是指在现有移动宽带业务场景的基础上,对于用户体验等性能的进一步提升。按照计划,5G网络能够在人口密集区域为用户提供100Mbps的用户体验速率和20Gbps的峰值速率,主要面向高清视频等大流量移动宽带业务。

海量物联网通信(mMTC,Massive Machine Type Communication),提供低功耗、低成本、海量联接服务。mMTC不仅能够支持医疗仪器、家用电器和手持通信终端等硬件全部联接在一起,还能面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景展开服务,并提供超千亿网络联接支持能力。

高可靠低时延通信(uRLLC,Ultra Reliable & Low Latency Communication),主要面向智能无人驾驶、工业自动化等需要高可靠低时延联接的业务,能够为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。

可以说,5G是第一个应用驱动的通信技术,基于应用驱动的导向,才有了5G的三大方向。下面我们来具体看看5G技术的这三个应用场景都会给我们的产业和社会带来哪些影响。1. 增强型移动带宽(eMBB)

提及5G,大部分用户第一个反应就是预测网速会更快。而这个快,说的就是eMBB增强型移动带宽提供的高速率性能。eMBB主要针对个人用户消费流量进行功能升级。通信网络传输速度提升,用户体验才会有较大改善,网络才能面对VR、超高清业务时不受限制。对网络速度要求很高的业务才能被广泛地推广和使用。因此,5G第一个特点就是网络速率的提升。大家经常看新闻报道,5G的下载速度非常快,几秒钟就能下载一部电影,说的就是这个场景。根据目前的实际测试结果来看,5G的速率已经达到了4G的10倍。

这么高的速率,除了下载电影之外,还有很多用武之地。对网络速率有很高要求的业务有了发展机会和创新可能。

比如VR眼镜(见图2-5)。我们一般在展会或者在商店里见到的VR眼镜有两个特点。首先,大家试戴的时候,要么坐着,要么就是步行缓慢移动。其次,VR眼镜一般都有长长的数据线,人们佩戴VR眼镜时间久了会有眩晕感。图2-5 VR眼镜

随着5G网络覆盖的完善,相关技术能够进一步改进VR眼镜的使用功能,从而加快VR眼镜的普及速度。如同《头号玩家》里的场景,人们佩戴VR眼镜不再受距离、空间、速度的影响,可以随意走动和奔跑。

这里面有三个重要特点。

首先,5G的传输速度非常快,那么VR眼镜里的计算和图像渲染工作可以放在云端进行,然后通过5G网络快速传回到眼镜上。这样一来,VR眼镜就不用设计得过于复杂,从而无须装配昂贵的芯片,VR眼镜的制造成本可以进一步降低。

其次,VR眼镜将逐步向“无绳化”演进,也就是说,设备不再需要长长的数据线,而是利用无线网络进行数据传输。此时,用户佩戴VR眼镜可以突破物理界限,不会被限制在一个具体的空间内。

最后,当前我们佩戴VR眼镜的时候,都有这样一种体验,那就是VR眼镜佩戴时间长一点,人就会有眩晕感。这个问题在于设备受传输速率影响,时延太高,用户眼中的画面与实际动作产生滞后冲突,所以佩戴者才会有眩晕感。5G的高速率传输和低时延特点可以让设备传输更加高清的画面,同时还能把时延降低到毫秒级,从而有效地提升用户佩戴VR眼镜时的感受,减少眩晕现象。

5G技术的eMBB应用场景优势会最早地在个人业务设备当中发挥作用,从而大大提升用户的感官体验。与4G网络当前的传输速率相比,5G网络的超高速传输速率一定会让人眼前一亮。2. 海量物联网通信(mMTC)

随着行业应用范围的扩大,通信网络业务需要将更多设备纳入其中,广泛互联互通。把移动网络的服务主体从手机扩展到一切对网络联接有需求的设备,是5G网络建设想要达到的目标之一。大量设备互联的网络生态环境能够支持更加丰富的行业应用业务,让新技术在更加复杂的实际应用场景中使用。海量物联网通信,即mMTC,描述的就是将大量设备联接进入网络的场景。那么,5G网络大概能联接多少个智能终端设备呢?5G技术对这个场景的定义是,每平方千米能够联接超过100万个智能终端。

这个密度有多大呢?举个例子,就相当于全部北京的居民集中在北京二环内一半的空间里,而且还要保证通信非常畅通。未来接入通信网络中的终端不仅是我们的手机,还会有更多千奇百怪的产品。可以说,我们生活中每一个产品都有可能通过5G接入网络当中。我们的眼镜、衣服、腰带、鞋子都有可能被接入网络,成为智能产品。家中的窗户、门锁、空气净化器、加湿器、空调、冰箱、洗衣机都可能带有智能功能,通过5G技术接入网络,我们的家庭将有望成为智慧家庭。

大量的物联网设备联接到网络中之后,会有什么用处呢?一方面,网络覆盖的范围扩大,会带来全新的应用。以前,在森林、高山等地区生活的人很少,这些地方不一定需要网络覆盖,但是这些区域有一定的环境样本研究价值。如果能在森林、高山地区覆盖5G网络,则可以大量部署传感器,进行生态环境、空气质量甚至地貌变化、地震的监测,这就非常有应用价值。5G可以为更多这类应用提供网络服务。比如,北京空气质量监测点有35个。实际上,35个监测点是不够的,未来随着5G网络的完善,大量物联网终端的普及,监测点和设备可以进一步增加。那么,监测数据颗粒度将会提升,城市环境的监测水平将更加精细。这对于环境的治理和改善,能够起到重要作用。

另一方面,网络覆盖纵深的增加会提升用户的体验。在我们的生活中,虽然通信网络的覆盖已经比较广泛,但是在覆盖深度和网络质量方面还需要向更高品质的纵深方向发展。我们家中已经有了4G网络覆盖,但是家中的卫生间可能网络质量不太好,地下停车库基本没有信号。这种情况在现在是可以接受的状态,因为我们对此已习以为常。但随着5G的到来,在技术上可以解决卫生间、地下停车库的网络覆盖问题,用质量良好的5G网络进行广泛覆盖。

另外,在5G网络覆盖的环境下,物联网终端设备还能够更加精准地对个人用户进行监测。可穿戴设备能够记录大家每天的活动数据,从而积累智慧医疗的大数据,帮助我们及早地发现潜在患病风险。

从某种意义上说,网络覆盖的广度和深度,要比网络的高速率更加重要。它将为我们真正打开万物互联的新时代。大量人与物、物与物之间的通信将成为可能。3. 高可靠低时延通信(uRLLC)

在介绍5G在时延方面的特点之前,我们先来简单了解一下什么是时延。其实,我们传输信息是需要花费时间的。比如数据从北京传输到深圳,并不是实时到达,而是需要花费一定的时间,这个时间就可以简单理解为信息传输过程中产生的时延。

5G的时延在理论上仅有1毫秒,听起来时间很短,它到底有多短呢?

举个例子,到医院看病,医生给我们抽血或打针,当针头扎到皮肤里时,我们立马就会感到疼,人们认为这个过程应该是实时的。

但是实际上,我们感知到疼痛是需要时间的。我们去观察孩子打疫苗的场景,就能够很明显地发现,针头刚刚扎进小朋友胳膊的时候,小朋友还没有感觉。过了几秒钟以后,小朋友才开始哭。这就是明显的感官时延效果。大人的感官时延相比于小朋友要短,这个时间大概在80~100毫秒。5G的理论时延只有1毫秒,远远低于我们成年人的感官时延(见图2-6)。图2-6 打针时的感官时延

再比如,我们在前文提到了自动驾驶的例子。5G网络环境中,数据传输理论时延为1毫秒,对于自动驾驶的车辆来讲,从车辆系统判断采取刹车的指令到车俩做出实际反应,移动距离大概只有3~4厘米,这种情况下,致命交通事故发生的概率就会比较低。这样一来,自动驾驶技术的安全性将会提高很多。

在远程医疗场景中,过去,远程医疗只能停留在科幻电影里,但是2019年以来,已经有多个远程医疗的应用案例出现在现实生活中。我们人的血管壁厚度约为0.2毫米,手术刀移动速度一般是每秒0.5厘米。如果是在4G网络下进行远程医疗手术,手术刀因为4G网络较高的时延可能造成0.5毫米的移动,因此发生医疗事故的概率则会很大。所以,降低时延是提高远程医疗技术安全性的关键。

5G的理论时延是1毫秒,在现实场景中的实际时延大概为5毫秒,手术刀因为时延而产生的额外移动距离仅为0.0025毫米,这样的操作效果可以满足手术的实际需要,从而减少医疗事故的发生,让远程医疗真正能够走进大家的生活。

5G网络将创造全新的服务产品、商业模式和收入的潜在机会,而不是像4G那样,电信运营商主要依靠个人用户联接网络产生资费而营利。需要指出的是,5G网络部署投资成本高,有些技术标准尚未最终完善。未来,电信运营商将围绕应用场景需求采取更加长期、灵活的部署方式,从而以长远的眼光形成营利。

增强型移动带宽类的应用将优先在用户密度高的区域落地,因为其总体技术相对成熟,经济价值也大。随着时间的推移,更多的技术壁垒将被打破,5G带来的经济价值也将在更多场景中突显。

在应用场景的选择上,5G商用部署的优势首先将通过增强型移动带宽体验的场景实现。例如,以人为中心的4K/8K视频、虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术带来的沉浸式娱乐消费。后期,随着通信基站和下游应用终端数量的增加,在众多应用对网络实时响应能力的要求不断提高的推动下,运营商必然转向关注高可靠、低时延的[2]网络建设,由此,5G的价值将得到更加充分的发挥。[1] TD产业联盟. 全球5G产业发展白皮书. 2018.9[2] 5G时代来临,做好准备迎接未来10年的重组。红杉汇内参。第1 16期.2019.3.13第3章5G技术创新:下一代移动通信技术有什么优势

在上一章中,我们介绍了5G技术的三大应用场景。2019年是5G的商用元年,在全球范围内,从4G过渡到5G的速度,比3G过渡到4G更快。4G LTE是目前为止全球最成功的联接平台。但对比4G商用元年和5G商用元年的部署情况,我们发现,4G商用第一年的时候,有4家移动运营商部署网络,3家终端厂商发布4G产品;而在5G商用第一年,截至目前已经有超过20家运营商宣布了5G网络部署计划,同时将有超过20款5G终端在2019年上市。这表明,整个行业对5G拥有广泛的兴趣,5G有着强劲的发展势头。5G的生态系统也正在蓬勃

[1]发展。

那么,除了在上一章中我们介绍过的三个应用场景之外,5G在技术创新方面还有哪些与众不同的地方呢?

其实,5G在技术创新方面的确有可圈可点之处。比如,网络切片、移动边缘计算、微基站、大规模天线、设备到设备(D2D )通信、毫米波等,这些都是5G典型的技术创新。

下面,我们来详细看一下这些技术有什么特点。[1] 孟璞. 5G已来机遇何在. C1 14通信网.2019.4.23网络切片

过去,我们的通信网络像一个管道,电信运营商很难深度参与到具体的行业应用之中,在互联网蓬勃发展过程中享受到的红利也是少之又少。但是,现在的网络应用场景越来越丰富,在不同应用场景下,每个用户对网络资源的需求呈现出个性化态势。

5G网络将面向不同的应用场景提供差异化服务,比如,超高清视频、VR/AR、大规模物联网、车联网等,不同的场景对网络的移动性、安全性、低时延、可靠性,甚至是计费方式的要求都是不一样的[1]。因此,我们需要将一张物理网络分成多个虚拟网络,每个虚拟网络面向不同的应用场景需求。各个虚拟网络之间是逻辑独立的,互不影响。大家需要什么样的网络资源,就可以得到相应的定制化服务。如此一来,5G就能像一把瑞士军刀一样,根据需求形成不同的网络切片(见图3-1),用多样化的功能来满足差异化的网络服务需求。图3-1 网络切片

比如,你在家里想看高清视频,那么,你对大带宽的需求就是刚需,而对于联接上百万个物联网设备的网络能力需求没有那么迫切。那么,5G网络就可以专门给你提供带宽非常大的网络切片,来满足你看高清视频的需求。

再比如,在一辆自动驾驶的汽车上,电信运营商可以给用户提供多个网络切片。其中,自动驾驶切片利用5G的低时延特性来保证车辆行驶安全;高清地图切片将会实时更新路况信息;乘客在车上可以使用信息娱乐切片播放高清视频或者玩游戏。公共领域,视频监控切片将保持高清摄像头的联网功能;应急通信切片则能对安全事故快速调整网络部署。

如果此时道路上有一辆轿车出现失控状况,发生了交通事故,那么,我们这辆车的摄像头与网络分析器会同时探测到这一情况,5G网络会马上排列切片的优先级,编排部署新的应急切片。同一区域的网络资源是有限的,此时会优先保证自动驾驶切片与应急通信切片的1工作,同时降低高清地图下载的速率,下调娱乐视频的分辨率。

通俗地讲,未来的通信网络就如同飞机客舱一样,提供“头等舱、公务舱、普通舱”分级服务。5G网络将更加多样、更加灵活、更加智能地根据不同应用场景提供定制化的网络资源。[1] 网络雇佣军.20大5G关键技术.2019.6.20移动边缘计算

移动边缘计算是指,在靠近移动用户的位置上提供信息技术服务环境和云计算能力的一种技术。有人也曾这样形容边缘计算:如果把云计算比喻成人的大脑,移动边缘计算就相当于人的小脑。移动边缘计算将计算、网络、存储从网络的云中心延伸到了网络边缘,实现了“应用在边缘,管理在云端”的模式。这种模式,和章鱼非常相似。章鱼在捕猎时动作非常灵巧,多个触角相互配合,从来不会缠绕和打结。这是因为,章鱼身上60%的神经元分布在八条触角上,脑部只[1]有40%,是“多个小脑+一个大脑”的构造,类似于分布式计算。移动边缘计算也是一种分布式计算,它将内容分发到靠近用户侧的服务器,使应用、服务和内容分散部署,从而更好地支持5G网络中对低时延和大带宽要求高的业务。

移动边缘计算不仅是5G网络区别于3G、4G的重要标准之一,同时也是支撑物联技术低时延、高密度等条件的具体网络技术体现形式,具有场景定制化能力强等特点。目前,在智慧城市、车联网、智能制造和直播游戏等垂直领域对移动边缘计算的需求最为明确。

在智慧城市领域,移动边缘计算主要在智慧楼宇、物流和视频监控几个场景进行应用。移动边缘计算可以实现对楼宇各项运行参数的现场采集分析,并提供硬件设备维护的预测能力。移动边缘计算可以实现对冷链运输的车辆和货物进行监控和预警的操作,并利用部署在本地的 GPU 服务器实现毫秒级的人脸识别、物体识别等智能图像分析。

在智慧安防方面,在一线、二线城市中,一个城市内一般有上百万个监控摄像头,针对这些摄像头产生的海量视频数据,云计算中心服务器计算能力有限。移动边缘计算技术可以使系统在设备边缘处对视频进行预处理,最后将少量资料上传至云计算中心服务器,这样一来,需要占用的带宽资源较少,那么就可以显著降低对云计算中心服[2]务器的计算、存储和数据传输网络带宽需求。

总的来讲,移动边缘计算有四个好处。

一是时延更低。移动边缘计算聚焦实时、短周期数据分析,能够更好地支撑本地业务的实时智能化处理与执行。

二是效率更高。由于移动边缘计算距离用户更近,在边缘节点处实现了对数据的过滤和分析,因此效率更高。

三是更加节能。根据研究机构测算,云计算和移动边缘计算相结合,能源成本只有单独使用云计算时成本的39%。

四是缓解流量压力。在进行云端传输时,系统通过边缘节点完成一部分精简数据处理过程,能够缩短设备响应的时间,减少从设备到云端的数据流量。1夏天旭。冯珏林。挖掘2B新蓝海,网络切片让5G“钱景”可期.21世纪经济报道.2019.1.5[1] 智芯原动。移动边缘计算,5G时代的关键技术.2019.4.18[2] 移动边缘计算:与5G同行,开拓蓝海新市场。人工智能学家.2019.4.15微基站

我们使用手机和别人进行通信的时候,离不开基站的“居中协调”。因此,基站的重要性不言而喻。根据体量大小,基站可以大体分为宏基站和微基站两种。顾名思义,大家应该也能猜出来,宏基站是指大型基站,微基站是指小型基站。

无线通信是通过电磁波来传输信息的。从1G到5G,我们使用的电磁波频段越来越高,传输的数据量也越来越大。但是,任何事情都有正反两面。频段越高,随之而来的就是电磁波在传输的过程中衰减也越大。因此,同样一个区域,一个4G基站就可以覆盖时,5G基站就需要2~3个基站,甚至更多,才能达到同样的覆盖效果。

5G时代,基站的体型变得越来越小。微基站,相较于传统宏基站的发射功率更低,覆盖范围更小,通常覆盖10米到几百米的范围。微基站的使命是不断补充宏基站的覆盖盲点,增加总体基站容量,以更低成本的方式提高网络服务质量。微基站的主要应用场景是在人口密集区域以及宏基站无法触及的末梢区域。

考虑到5G无线频段越来越高的情况,而且未来还将部署5G毫米波频段,无线信号频段更高,覆盖范围更小,加之未来多场景下的用户流量需求不断攀升,综合来看,我们可以预见到,5G时代必将部署大量的微基站,这些微基站将与宏基站组成超级密集的混合异构(HetNet)网络,这也将在网络管理、频率干扰等方面带来复杂性挑[1]战。

但是,如果为了回避这种挑战,还是按照过去的模式,让电信运营商去建设大量宏基站的话,成本会非常高。为什么呢?因为有专家已经预测,未来5G网络所需的基站数量是4G基站的2~3倍。每个基站的建设都是需要高额投资的,对于电信运营商来讲不是个小数字。所以,如果能够利用现有的市政基础设施,在这些设施上面搭建一些微基站,降低重新建设大量宏基站的费用,将是一个很好的解决方案。比如,利用路灯、红绿灯,甚至利用井盖来建设微基站,在5G时代将成为常态。因此,未来在我们的生活环境中,我们周围将会出现多种多样的微基站,例如红绿灯杆上的微基站(见图3-2)。图3-2 红绿灯杆上的微基站

近日,广州市工业和信息化局印发《公用移动通信基站规划建设指导意见的通知》,要求多个部门协调配合建设基站。文件提出,要开放城市路灯杆用于微基站建设,开放铁路沿线的信号塔以及相关杆体用于基站建设。

广州是首批5G试验网试点城市名单中的城市之一。在广州之前,深圳、杭州、武汉等多个城市也出台了类似的政策,地方政府将通过建设多功能智能杆、开放市政公共资源等方式,支持无线通信基[2]础设施建设。

除路灯杆外,日本人“脑洞”大开,创新推出“井盖基站”。日本运营商N DoCoMoo发布千兆LTE计划。高调推出一款新型“井盖基站”,并宣称其在未来的基站部署将专注于“地面”。“井盖基站”主要由微站、天线和井盖三部分组成,井盖下方由微站和天线组成。天线距地面深度为5~10厘米,上方再加盖一个特制的“井盖”。 该“井盖”与路面上的普通井盖不同,普通井盖为金属材质,严重影响无线信号传播,而该“井盖”采用复合材料制成,具有质轻而硬、不导电、机械强度高和耐腐蚀等特点,能达到与普通井盖相同的承重能力,关键是该“井盖”同时能进行无线信号传播。至于令人担忧的防水问题,“井盖基站”底部设计了一个排水孔,防止其被雨水淹没。

当然,还有更让人惊讶的。爱立信公司在2019年公布了一个“胶带基站”。爱立信公司称之为Radio Stripes,它是像透明胶带一样的基站,柔性可弯曲,电路清晰可见,集成了无线模块和柔性电路。也就是说,“胶带基站”包含了传统基站所必需的三大部分——无线、传输和电源线路。以后,建设基站就像贴胶带一样方便,哪里没1信号贴哪里,方便又快捷!

可以预见,随着5G时代的来临,各类新型基站将助力5G网络快速完成基础设施建设。[1] 网络雇佣军.20大5G关键技术.2019.6.20[2] 5G商用前夜多地开放路灯杆建微基站。财新网.2019.4.26大规模天线

过去,我们使用的手机,无论是最早的“大哥大”,还是上一代的功能机,都会有一个天线突出来。但是,我们发现,在后来的智能手机上,天线越来越小,甚至从手机的外表上看已经找不到了。

是因为通信网络越来越好,手机就不需要天线了吗?

其实不是,天线无论如何都是需要的,我们现在看不到它,主要原因是,无线通信使用的频段越来越高,电磁波的波长相应地越来越短。而根据天线的特点,天线的长度是波长的1/10~1/4。所以,现在的天线长度就短到可以直接设计在手机的机体里面,而且一部手机还可以设计很多根天线。

美国莱斯大学研究出一款大规模天线阵列原型机(见图3-3),它是由64个小天线组成的天线阵列,这很好地展示了大规模天线系统内部构造。图3-3大规模天线阵列原型机

这就是5G网络中的关键技术之一,名为Massive MIMO。Massive MIMO技术是通过大规模天线阵列以及波束赋形技术对每个用户分配专用的电波。举个例子,传统的单天线通信就如同电灯,可以照亮整个房间,但是很难将光线会聚到一个点上。而Massive MIMO利用波束赋形技术就如同手电筒,光亮可以智慧地会聚到目标位置上(见图3-4)。而且还可以根据目标的数目来构造“手电筒”的数目。图3-4 波束赋形技术如同手电筒

要想提升无线网速,主要的办法就是采用多天线技术,也就是说,在基站和终端侧采用多个天线,组成MIMO系统。MIMO系统被描述为M×N,其中M是发射天线的数量,N是接收天线的数量(比如4×2 MIMO)。

Massive MIMO 其实就是在基站侧安装了几十根天线,实现大量天线同时发送数据,多根天线再同时接收数据的功能。这样一来,相比于传统通信方式,Massive MIMO 可以在相同的频段资源上服务更多用户,从而提升无线通信系统的频段使用效率。

另外,发射天线和接收天线数量很大的时候,该系统可以降低上下行发射功率,可以有效提高功率效率。

目前,5G主要采用的是64×64 MIMO。这样一来,我们在前面几章中提到的一些应用场景痛点就可以解决了。比如,大型赛事、演唱会、商场、交通枢纽等用户密度高的区域,人们打电话、发微信有时候信号不好,这就是由于信息号范围内用户过多造成的。而利用

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载