5g (第五代移动通信技术)

“5G”,是英文fifth-generation的缩写,是指第五代移动通信技术。此前移动通信领域经历了四代技术的发展,其特征是从模拟技术、数字技术一直走到现在的高速多媒体通信技术,可接入设备显著增加,使用速率大大提高,能够为移动互联网和物联网的发展创造必要的网络条件。

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    1区别

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    5G与4G3G2G不同,5G并不是一个单一的无线接入技术,也不是几个全新的无线接入技术,而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术(4G后向演进技术)集成后的解决方案总称。从某种程度上讲,5G是一个真正意义上的融合网络,是传输速率可以达到10Gbps的移动通信技术。

    2研发

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    由于智能终端的大规模出现,很多的工作和生活可以通过终端来解决,很多的事情也会搬到智能终端上来。

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    全球已经有140亿终端连接起来,但当今世界还有90%的东西未被连接,物联网将是未来真正的杀手级应用,而不是现在大家讨论的音乐、视频等,这就需要更高速的无线网络支撑。因此,未来对大流量数据传递和高速率的需求会变大,届时需要5G技术来支撑这一诉求。

    按照市场机构预计,2010年到2020年,全球移动数据流量增长将超过200倍,全球链接数将达到1000亿个。5G可以很好满足这个需求。

    3特点

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    高速率是5G的最大特点。

    4G的下一步发展最高可以达到峰值1G的上网速率,而5G则可以最高达到10G。这意味着,在5G网络环境下,一部超高清画质的电影1秒内就可以下载完成。

    与4G网络相比,5G网络不仅传输速率更高,而且在传输中呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点,低功耗能更好地支持物联网应用。

    根据目前各国研究,5G技术相比目前4G技术,其峰值速率将增长数十倍,从4G的100Mb/s提高到几十Gb/s。也就是说,1秒钟可以下载10余部高清电影,可支持的用户连接数增长到100万用户/平方公里,可以更好地满足物联网这样的海量接入场景。

    4前景

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    据了解,5G网络一旦应用,目前仍停留在构想阶段的车联网、物联网、智慧城市、无人机网络等概念将变为现实。此外,5G还将进一步应用到工业、医疗、安全等领域,能够极大地促进这些领域的生产效率,并创造出新的生产方式。

    业内普遍认为,5G网络一旦正式商用,将有望撬动规模达万亿元的物联网产业。招商证券等多个市场机构表示,车联网、大数据、云计算、智能家居、无人机等典型的物联网细分行业在技术和应用层面已相当成熟,但现有4G网络的通讯能力大大限制了上述产业的发展。随着5G的正式商用,网络问题将迎刃而解,上述产业将迎来快速发展期,人工智能、智能制造等产业也将随之崛起。

    5规划

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    《新一代信息技术产业规划(2016-2020)》(以下简称《规划》)有望在2016年10月正式发布。根据这项文件,我国的第五代移动通信技术(5G)将在未来五年争取实现跨越式发展。

    《规划》提出目标,到2020年,我国新一代信息技术产业将进入世界强国行列,形成较为完整的产业体系和创新体系。据了解,除了对集成电路、通信设备、操作系统和软件、智能制造设备等领域做出发展规划外,《规划》还对“十三五”期间我国5G产业发展做出具体部署与要求。我国将在“十三五”期间适时展开5G网络测试和各类5G应用试验,争取到2020年正式部署5G商用网络。到“十三五”末期,我国将争取成为5G国际标准和产业的主导者,5G通信设备产业保持国际第一阵营,移动终端产业进入国际第一阵营。同时,争取在5G移动通信系统设备、移动终端、移动终端芯片的国内市场占有率分别达到75%、75%和35%,国际市场占有率分别达到35%、25%和15%。

    6发展

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    关于5G的研究全球是从2012年开始,中国则于2013年启动。

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    2013年2月,欧盟宣布,将拨款5000万欧元,加快5G移动技术的发展,计划到2020年推出成熟的标准。

    2013年4月19日,IMT-2020(5G)推进组第一次会议在北京召开,这是由工信部、发改委、科技部为支持和推动5G共同成立的组织。科技部投入了约三亿元,先期启动了国家863计划第五代移动通信系统重大研发项目,除了国内的企业和研究机构,华为等国际公司也参与其中。

    除华为外,目前,全球各大通信厂商也在5G领域加速布局,如移动运营商NTT DoCoMo正联合阿尔卡特朗讯、爱立信富士通、NEC、诺基亚(NSN)和三星这六家移动技术供应商,共同进行5G移动技术试验。爱立信已实现了每秒5G(5Gbps)的传输速率。

    2013年5月13日,韩国三星电子有限公司宣布,已成功开发第5代移动通信(5G)的核心技术,这一技术预计将于2020年开始推向商业化。该技术可在28GHz超高频段以每秒1Gbps以上的速度传送数据,且最长传送距离可达2公里。相比之下,当前的第四代长期演进(4GLTE)服务的传输速率仅为75Mbps。而此前这一传输瓶颈被业界普遍认为是一个技术难题,而三星电子则利用64个天线单元的自适应阵列传输技术破解了这一难题。与韩国目前4G技术的传送速度相比,5G技术要快数百倍。利用这一技术,下载一部高画质(HD)电影只需十秒钟。

    早在2009年,华为就已经展开了相关技术的早期研究,并在之后的几年里向外界展示了5G原型机基站。华为在2013年11月6日宣布将在2018年前投资6亿美元对5G的技术进行研发与创新,并预言在2020年用户会享受到20Gbps的商用5G移动网络。

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    2014年5月8日,日本电信营运商 NTT DoCoMo 正式宣布将与 Ericsson、NokiaSamsung 等六间厂商共同合作,开始测试凌驾现有 4G 网络 1000 倍网络承载能力的高速 5G 网络,传输速度可望提升至 10Gbps。预计在2015年展开户外测试,并期望于 2020 年开始运作。

    2015年3月1日,英国《每日邮报》报道,英国已成功研制5G网络,并进行100米内的传送数据测试,每秒数据传输高达125GB,是4G网络的6.5万倍,理论上1秒钟可下载30部电影,并称于2018年投入公众测试,2020年正式投入商用。

    2015年3月3日,欧盟数字经济和社会委员古泽·奥廷格正式公布了欧盟的5G公私合作愿景,力求确保欧洲在下一代移动技术全球标准中的话语权。奥廷格表示,5G公私合作愿景不仅涉及光纤、无线甚至卫星通信网络相互整合,还将利用软件定义网络(SDN )、网络功能虚拟化(NFV)、移动边缘计算(MEC)和雾计算(Fog Computing)等技术。在频谱领域,欧盟的5G公私合作愿景还将划定数百兆赫用于提升网络性能,60 GHz及更高频率的频段也将被纳入考虑。

    欧盟的5G网络将在2020年~2025年之间投入运营。

    201597日,美国移动运营商Verizon无线公司宣布,将从2016年开始试用5G网络,2017年在美国部分城市全面商用。

    中国5G技术研发试验将在2016-2018年进行,分为5G关键技术试验、5G技术方案验证和5G系统验证三个阶段实施。

    2016321日消息,本来要到2020年才能成熟的5G产业,在中国企业的技术贡献下,可商用时间大幅度提前。据中兴通讯首席科学家称,2016年下半年就能商用。

    中国移动技术部总经理王晓云表示,目前有三个趋势正在成为推动我国5G发展的重要驱动力。一是移动宽带、流量业务的快速增长;二是人与人的通信正在向人与物、物与物的通信扩展,移动医疗、车联网、智能家居、工业控制等物联网应用爆发式增长,将产生数以千亿的设备接入网络需求;三是移动通信与各行各业融合发展已成为一个明显趋势,催生“互联网+”的新业态。

    5G商用网络最快2020年启用

    据《经济参考报》20161018日报道,《新一代信息技术产业规划(2016-2020)(以下简称《规划》)近期有望正式发布。根据这项文件,我国的第五代移动通信技术(5G)将在未来五年争取实现跨越式发展。

    《规划》提出目标,到2020年,我国新一代信息技术产业将进入世界强国行列,形成较为完整的产业体系和创新体系。据了解,除了对集成电路、通信设备、操作系统和软件、智能制造设备等领域做出发展规划外,《规划》还对“十三五”期间我国5G产业发展做出具体部署与要求。我国将在“十三五”期间适时展开5G网络测试和各类5G应用试验,争取到2020年正式部署5G商用网络。到“十三五”末期,我国将争取成为5G国际标准和产业的主导者,5G通信设备产业保持国际第一阵营,移动终端产业进入国际第一阵营。同时,争取在5G移动通信系统设备、移动终端、移动终端芯片的国内市场占有率分别达到75%75%35%,国际市场占有率分别达到35%25%15%

    7指标

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    标志性能力指标为“Gbps用户体验速率,一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。大规模天线阵列是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一,对满足5G系统容量和速率需求将起到重要的支撑作用;超密集组网通过增加基站部署密度,可实现百倍量级的容量提升,是满足5G千倍容量增长需求的最主要手段之一;新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力,可有效支撑5G网络千亿设备连接需求;全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源,可有效缓解5G网络对频谱资源的巨大需求;新型网络架构基于SDNNFV和云计算等先进技术可实现以用户为中心的更灵活、智能、高效和开放的5G新型网络。

    8障碍

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    首先就是监管和牌照。固网和移动网络在监管和运营牌照上有着很长的不同历史。举个例子,在很多国家,固网运营商最早都是垄断企业,有着类似的载波和定价限制。比如说批发给互联网服务提供商的宽带容量,都受国家监管。还有的运营商都依赖国家分配的频谱资源。

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    其次是组织机构。移动运营商在很多情况下,都受固网运营商的控制,或者是其子公司。固网和移动网络整合,需要该国竞争主管机构重新审视。相比合并,竞争主管机构更倾向于分开运营。还有就是企业的战略各不相同,比如说沃达丰完全以移动业务为主导。还有就是网络运营商的股东们,一想到网络合并后,因裁员跟工会纠缠,或者合并后的企业文化碰撞等等,就会对合并非常抵抗。

    其他的障碍还包括标准。技术互操作性的开放标准,对电信行业来说非常重要。标准化方面也需要广泛的努力与合作,现在移动和固网领域分别存在着各种不同的标准组织。 3GPP和ETSI在移动标准化方面非常成功,ITU-R在频谱分配方面很有权威, ITU-R已经开始投入到IMT-2020(5G)技术的网络标准化要求工作中了。

    9官方标志

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    201729日,负责监管无线标准的 3GPP 组织正式宣布了“5G”的官方 Logo

    5G 品牌比当前的 4G / LTE更加复杂,考虑到运营商的市场营销和规范的经常性变更,行外人或许很难理解其到底有何深意。举个例子,2011 年的时候,AT&T T-Mobile 就偷巧耍滑般地将 HSPA+ 3G 数据更名为所谓的“4G”,以追上”Verizon ·4G 网络的步伐。

    此外,LTELTE-AAdvanced)、以及 Advanced Pro 等注释,也让人很难搞清他们之间的区别。正因如此,3GPP 必须制定一个正式点的官方 Logo,以便标示各个版本。

    10相关信息

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    第一届全球5G大会

    第一届全球5G大会2016年5月31日在京召开。大会由我国5G推进组联合欧盟5GPPP、韩国5G论坛、日本5GMF和美国5G Americas共同主办,以“构建5G技术生态”为主题,旨在引导全球统一5G技术标准形成,促进全球5G产业及应用发展。

    苗圩表示,发展5G已成为国际社会的战略共识。5G将大幅提升移动互联网用户业务体验,满足物联网应用的海量需求,推动移动通信技术产业的重大飞跃,带动芯片、软件等快速发展,并将与工业、交通、医疗等行业深度融合,催生工业互联网、车联网等新业态。我国《中国制造2025》对全面突破5G技术做出了部署和安排,“十三五”规划纲要中明确提出要积极推进5G发展、2020年启动5G商用。

    5G推进组组长、中国信息通信研究院院长曹淑敏在大会上介绍了推进组在5G需求、技术、标准、频谱、试验、国际合作等方面的研究成果和主要观点,部分我国自主5G技术与国际水平并驾齐驱。

    工信部电信研究院通信标准研究所高级工程师、5G专家罗振东认为,首届全球5G大会在中国召开意义重大,这与我国通讯技术大幅提升息息相关,中国对新一代通讯技术的贡献越来越大,与发达国家之间的技术差距正在逐渐缩小。

    此次大会,邀请了中国、欧盟和日本等国家和地区政府领导、5G国际组织负责人、数十家国内外主流移动通信和相关应用单位专家500多人参会,发布了5G崭新成果。

    三星电子与中移动完成5G样机测试

    2016年11月9日,三星电子宣布和中国移动研究院一起完成了5G样机技术试验。本次测试对低频段3.5GHz的关键技术进行了测试和验证,包括空间调制以及新型多载波技术,具体的测试指标包括误码性能、吞吐量和带外泄露。

    5G标准2019年发布

    为期四天的“国际电信联盟(ITU)2016年世界电信展”11月14日在泰国曼谷拉开帷幕。“中国军团”是由中国电信、中国联通和中国移动构成的三大运营商阵营;而除了国家参展,独立参展或赞助的国际企业还有华为、中兴、Cisco、Intel、Nokia、Ericsson、NTT Group等。

    ITU世界电信展于1971年由国际电信联盟创办,这是全球规格最高、规模最大的信息通信展览会之一,也因其权威性、大规模和广泛代表性而被内业喻为信息、通信和技术(ICT)领域的奥运会。

    在本届展会上,来自世界各地的很多中小企业都带来了与5G有关的模拟产品。据央广网,国际电信联盟秘书长赵厚麟透露,在电信市场上,3G、4G、5G,所有的这些先进的通讯标准都是由国际电联统一制定的。3G的标准是2002年制定发布的,4G的标准是2012年发布的。虽然中国官方已经发布,5G在中国商用是在2020年,但是世界范围5G的标准,将会在2019年发布。

    赵厚麟介绍说:“现在5G大的路子已经基本上定下来,希望为将来5G提供技术服务和产品设备的主要厂商进行测试,能够让标准化组织觉得这个标准将来能够在市场上站住脚,大家都能够接受。在这种情况下,大概还需要一定时间。我们现在还在请各个主要厂商继续提供这方面的产品技术要求,希望他们提供一些测试的验证报告,让大家互相之间有比较统一的认识。”

    中国方案入选5G标准

    美国时间20161117日,国际无线标准化机构3GPPRAN1(无线物理层)87次会议在美国拉斯维加斯召开,就5G短码方案进行讨论。三位主角依然是中国华为主推的PolarCode(极化码)方案,美国高通主推LDPC方案,法国主推Turbo2.0方案。

    最终,华为的Polar方案,从美国主推LDPC,法国主推Turbo2.0两大竞争对手中胜出,成为5G控制信道eMBB场景编码方案,而LDPC成为数据信道的上行和下行短码方案。5G短码编码方案共分数据信道编码和控制信道编码。

    今年1014日在葡萄牙里斯本召开的会议上,美国LDPC方案被确定为5G中长码编码方案。据悉,围绕对未来5G标准的争夺,两次编码会议成为无线通信史上最激烈对决,可谓是一场没有硝烟的“战争”。编码与调制在被誉为通信技术的皇冠,体现着一个国家通信科学基础理论的整体实力。在通信行业,标准之争是最高话语权的争夺。一旦标准确立,将对全球通信产业产生巨大影响。

    11美国部署

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    据美国科技新闻网站Engadget报道,ATT日前宣布,在2017年晚些时候,将在奥斯汀市和印第安纳波利斯时部署5G网络。

    网络启用时,将会向手机用户提供400Mbps的网速,伴随着网络逐步优化,部分地区的网络将会提高到1Gbps,这相当于“千兆局域网”的网速。

    当然,这仅仅是ATT更加宏大的5G网络升级计划的一部分。

    不过对于消费者而言,购买5G手机可能还是个问题。目前全球电信行业尚未就5G形成统一的标准,手机制造商自然也无法大规模生产5G手机。因此在网络启用的初期,消费者可能面临极其有限的手机选择。

    5G网络技术上,美国政府和运营商准备一马当先。去年年中,美国政府已经针对5G网络安排了频率资源,准备让运营商在2018年进行5G网络的试商用。

    另外美国政府还制定了一个鼓励5G发展的计划,那就是拨款4亿美元在美国四座城市建设5G试验性网络,ATT上述两座城市的网络建设,是否列入了美国政府的激励计划,尚不得而知。

    在东亚地区,中国、日本和韩国的移动运营商也正在进行合作,希望能够利用东京奥运会、北京冬奥会等机会,先期运营5G网络。

    华为、爱立信和诺基亚三大巨头,也将会争抢5G网络设备的大订单。目前三家公司都在进行5G网络的试验,其中诺基亚之前在美国的试验中,实现了5Gbps的网速,这样的网速下,下载一部高清电影只需要几秒钟。

    12中国拟部署

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    2017年6月,工信部发布了《公开征求对第五代国际移动通信系统(IMT-2020)使用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段的意见》。拟在3300-3600MHz和4800-5000MHz两个频段上部署5G。

    工信部研究起草了《工业和信息化部关于第五代国际移动通信系统(IMT-2020)使用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段相关事宜的通知(征求意见稿)》,并进行了公开征求意见。作为5G工作频段,这两个频段将由国家无线电管理机构分配管理。频率分配方案、设备射频技术指标和台站管理具体规定另行制定和发布。

    具体《征求意见稿》:

    一、3300-3600MHz和4800-5000MHz频段为IMT-2020工作频段。

    二、3300-3400MHz频段的IMT-2020原则上限于室内使用。在不对在用的无线电定位业务电台产生干扰的情况下,可用于室外。

    三、3400-3600MHz频段IMT-2020系统电台不应对该频段频率许可有效期内的卫星固定业务地球站产生无线电干扰。对于频率许可到期但用于卫星遥测的该频段及邻频地球站,应给予一定的保护,具体措施由IMT-2020系统运营方与相关卫星操作者协商解决。

    四、4990-5000MHz频段IMT-2020系统电台应不对该频段在《中华人民共和国无线电频率划分规定》脚注CHN12所列的射电天文电台产生干扰。

    五、上述频段作为IMT-2020工作频段,由国家无线电管理机构分配管理。频率分配方案、设备射频技术指标和台站管理具体规定另行制定和发布。

    13中国首个

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    2017年6月25日,在广州大学城,中国首个5G基站正式开通。

    所谓“中国首个”是指,该基站基于5G新空口协议,在外场测试中尚属首次。

    基站属广东移动联合设备商联合建设,是为迎接即将到来的2017年世界移动大会。下一部还将在大学城的体育场、图书馆、食堂、实验楼、教学楼等地布置。

    目前的测试中,5G网络速率可稳定维持到2Gbps,也就是250MB/s,秒下高清电影。

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    • 更新时间:2017-06-26
    • 创建者:84777435
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