关于5G

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5G有极具挑战性的目标:上千倍容量、上百万连接、十分之一的延迟;5G有诱人的前景:VR、AR、万物互连。5G有哪些关键技术,还会给我们生活带来什么改变?我们一起探讨吧。网页链接
主答人:中兴通讯首席科学家 向际鹰


问:5G技术相比以往,技术难度主要体现在哪里
向:5G的难度很高
(1) 需要提供一千倍容量。要知道现在的4G已经工作地“香农极限”和“噪声极限”上了,那么5G如何在4G的基础上大幅度提升效果本身就是一个理论和实现难关。
(2) 需要提供每平方公里一百万个物联网连接。我大致估算了一下,约相当于目前4G能力的七百多倍。
(3) 需要提供现在4G十分之一以下的延迟。这对处理能力和流程提出了较高要求。

问:作为中国通信行业的两大巨头,中兴和华为在5g技术领域目前谁占据更多主动权?
向:华为已成为最大的通讯设备制造商,他们在5G方面的积累相当深厚。我们不方便对竞争对手进行评价,但是从中兴通讯的角度看,我们的能力相比4G时代有了很大提升。在3G阶段,中兴只能作一些零星的标准提案,4G提案逐渐增多,而5G时期,中兴已经提出了完整的提案。提案涉及到调制解调,多址,波形等基础性技术。以前这些方面是国外厂家一统天下,所以中兴的上升趋势也非常明显,整体上中国企业在5G标准上是比较激进的。

问:请问5G对市场而言,您觉得意义何在?
向:5G定义了三个方面目标:
(1) 增强移动宽带业务:在4G的基础上,再提升一千倍容量,使用户平均感知流量到达1G,峰值可以达到10G。这方面典型的新业务是无线虚拟现实VR或增强现实AR。虚拟现实需要传输立体的,超大视角的图像,所以传输量达到现在视频的几十倍甚至上百倍。用4G不能满足要求。需要5G技术才能较好地支持。
(2) 广泛的物联网业务(mIoT),每平方公里可以达到一百万个连接,真正做到每个家庭有数十传感器且挂在云端。例如每人随身带着多种传感器,随时感知健康状态,并可在人移动的情况下,不间断地传递数据到云端,真正做到“治未病”。
(3) 超低时延,高可靠业务(URLLC):支持达到99.999%的可靠性和0.5ms的无线侧端到端的时延。可以支持实时游戏,也可以支持诸如车联网等高实时要求的场景。

问:5G的关键技术是什么?它是如何做到比4G块1000倍的速率的?
向:一千倍容量并不是一个基站完成的,是指单位面积内(比如一平方公里),5G的总容量比4G高一千倍。具体有三个方面:一是更多站,约十倍。二是更高的频谱效率,约5至10倍,三是更多频谱,约一二十倍,加起来凑一千倍。

目前国内的通信技术与国外相比怎么样?
向:从两个方面回答:中日韩,在5G的需求拉动方面是比较领先的。这是因为东亚人对手机的使用是非常密集的,不像西方人,不太习惯做低头族。 这可以从业务统计上看出来,东亚的数据使用和智能机普及明显比欧美快。这也是东亚的运营商(中移,电信,联通,KT,DOCOMO)在5G方面非常积极的原因。
从另一个角度看,中国的制造商(华为,中兴,大唐)等,目前实力已今非昔比。以中兴为例,在3G阶段,中兴只能作一些零星的标准提案,4G提案逐渐增多,而5G时期,中兴已经提出了完整的提案。提案涉及到调制解调,多址,波形等基础性技术。以前这些方面是国外厂家一统天下,所以趋势非常明显,中国的制造商在5G中也是非常积极的,程度超过了4G。

问:网速会快到什么程度?
向:在4G的基础上,再提升一千倍容量,使用户平均感知流量到达1G,峰值可以达到10G。这方面典型的新业务是无线虚拟现实VR或增强现实AR。虚拟现实需要传输立体的,超大视角的图像,所以传输量达到现在视频的几十倍甚至上百倍。用4G不能满足要求。需要5G技术才能较好地支持

向:考虑到手机平均流量可以达到1Gbps,这已经超过了目前的固网宽带,因此对手机的处理能力,显示能力都有较大的提升要求。功耗方面,在同样情况下会更高。但是5G本身会有一些降手机功耗的新措施,芯片方面也不断会有新的工艺,因此,手机功耗不会随速率线性上升,估计只是略有增加。
信号覆盖方面,5G有很多技术进行提升,因此在同样情况下,覆盖会比4G更好。

向:标准的5G需要等标准定稿,芯片完成,手机完成,乐观预期至少到2019年。中兴提出的Pre5G技术,可以在4G终端不变的情况下,通过基站侧超复杂的处理,使用户提前感知到类似于5G的性能。这个在2015年已经实现了。目前正在市场推广阶段。

向:5G定义了三个方面目标:
(1) 增强移动宽带业务:在4G的基础上,再提升一千倍容量,使用户平均感知流量到达1G,峰值可以达到10G。这方面典型的新业务是无线虚拟现实VR或增强现实AR。虚拟现实需要传输立体的,超大视角的图像,所以传输量达到现在视频的几十倍甚至上百倍。用4G不能满足要求。需要5G技术才能较好地支持。
(2) 广泛的物联网业务(mIoT),每平方公里可以达到一百万个连接,真正做到每个家庭有数十传感器且挂在云端。例如每人随身带着多种传感器,随时感知健康状态,并可在人移动的情况下,不间断地传递数据到云端,真正做到“治未病”。
(3) 超低时延,高可靠业务(URLLC):支持达到99.999%的可靠性和0.5ms的无线侧端到端的时延。可以支持实时游戏,也可以支持诸如车联网等高实时要求的场景。

问:4G满足使用需求的情况下为什么要用5G?
向:“4G满足使用需求”只是表面现象。人其实有立体视觉的需求,也有更大视角,更高分辨率的需求。人的正常视场角达到水平150度,垂直110度,而现在的手机屏只能满足十分之一不到。那么未来虚拟现实和增强现实,要模拟人的真实视觉的话,除了视场角扩大,还需要实现立体视觉。这方面,可以认为4G离人的需求还有相当大的差距。 人们之所以没有强烈提出这个需求,并不是没有需求,而是提了也没有,现有技术包括传输,电池,手机等离这个要求相差太远。

5G的出来并不能解决全部问题,但是一定能够相当大程度地解决问题,例如提供一千倍的传输能力。支持无线VR和AR等等。也能更好地支持互联网。

问:针对物联网中广域的智能传感器接入网这个场景中,不考虑数据流量和传输速率,无显示,可休眠。5G终端的极限最低功耗会是多少?终端和基站的距离是多少?
向:5G技术标准尚在制定过程中,但是目标是比较明确的,功耗和覆盖是重要目标,尤其是对物联网(Massive MTC)。目前4G版本的物联网标准NB-IOT的覆盖可以比4G好6倍。5G方面,如果采用中兴提出的MUSA技术,则完全grant-free,待机耗电可以达到微安级,真正实现钮扣电池十年供电。覆盖方面,5G会比4G有进一步增强,但不会是数量级上的增强。5G支持的连接数会以两个数量级的幅度增强。

问:华为和中兴的差别在哪里?技术上哪个更厉害?
答:华为综合实力肯定更强,但我们不方便具体评价,我只能说中兴也很历害。在5G方面中兴独立提出了多项提案,而且涉及调制解调,波形,多址等基础领域。总之在系统设计方面已经非常历害了。以后再加强芯片设计,就全能了。

问:5G的应用对贵公司产生哪几个方面的机会?相对应的模块产生多大量的销售?

向:5G对芯片的要求非常高,考虑到手机平均流量可以达到1Gbps,这已经超过了目前的固网宽带,因此对手机的处理能力,显示能力都有较大的提升要求。功耗方面,在同样情况下会更高。但是5G本身会有一些降手机功耗的新措施,芯片方面也不断会有新的工艺,因此,手机功耗不会随速率线性上升,估计只是略有增加。

对物联网芯片的要求,则主要体现在极低的成本和极度省电方面,这两个方面对芯片挑战都很大。

问:5G对硬件领域的发展有什么促进作用,例如IC
向:对芯片的要求非常高,考虑到手机平均流量可以达到1Gbps,这已经超过了目前的固网宽带,因此对手机的处理能力,显示能力都有较大的提升要求。功耗方面,在同样情况下会更高。但是5G本身会有一些降手机功耗的新措施,芯片方面也不断会有新的工艺,因此,手机功耗不会随速率线性上升,估计只是略有增加。

对物联网芯片的要求,则主要体现在极低的成本和极度省电方面,这两个方面对芯片挑战都很大。

问:5G有什么缺点,害处?
向:往往,优点同时也是缺点,例如5G可以大幅度提升上网速率。但这必然要求更高的功耗,更强的处理能力。再如,5G可以支持每平方公里一百万个连接,那么必然在其它方面,例如与EMBB业务的带宽动态分配上形成一些限制。对于低时延业务,则在数据吞吐率方面有所折衷。

问:这样下去是不是也6g.7g看着更多的g出现?.
向:是的,4G,5G,6G越来越提升,但是坦白说,目前阶段还不知道6G,7G会达到什么样的目标,会有什么样的技术。

全部讨论

铁三宝2017-09-21 15:25

王晓初表示“不能手软,当初在4G上手软造成了今天的困难。”王晓初还希望股东支持联通5G初期投资,“5G出来前,我们的投资控制在合理的水平。5G上来后初期还是需要有大的投资,保持大的竞争优势,最快在2019年下半年。”

也就是说,最快也要2年后才会投资5G。

好雨知时节3692017-03-12 23:28

MMM

铁三宝2017-03-12 12:06

视频将为运营商开启下一个万亿市场网页链接

铁三宝2017-03-12 12:01

为什么我们需要 5G 网络?

靠着近十年来智能型手机爆发性的成长之赐,人们对于带宽的需求与时俱进,串流音乐、影音也因为无线网络的发达而崛起,过往人们需要载体观看影音、听音乐的状况,也因为无线网络的成长而有所改变。 光以影音规格来说,很快地,人们就不会满足于 Full HD 的分辨率,而会想要往 4K、甚至 8K 的分辨率迈进,人们对于无线网络的速度需求只会越来越大,因此一旦 5G 逐渐普及,许多需要更快下载速度的服务与应用也会迅速流行。

目前我们对于 5G 的想象与要求,不外乎就是迅速、低时延(Delay)、安全性这几项,同时许多大厂与标准联盟,也可望 5G 能够带来更好的转变,让行动医疗、智能城市、车联网(智能车)、无人驾驶等现在已经发展的技术变得更为可靠,毕竟你应该不会希望自己的自驾车从网络上抓取数据时,网络的延迟过于严重,目前 4G 技术在点对点的连接延迟约为 50 毫秒, 无法达到实时控制与命令,但目前的 5G 技术规格点对点的联机延迟约为一毫秒,在这样的条件下,实时透过网络传输命令更有可能实现,也因此除了智能型手机外,车联网将可能是除了手机、平板、笔电等传统行动装置外,最早受惠于 5G 的智能型装置。

理性难大赚2016-11-15 16:28

中兴发展和中兴股份是兄弟,不是父子

青海化隆人2016-11-15 16:16

这玩意和政企网一样红海

slowly慢慢来2016-11-15 16:03

学习

rainbow86132016-11-15 15:47

@Jiang147