5G的7大用途，你知道几个？(5g应用最大作用是什么)

5G的7大用途，你知道几个？

阿里妹导读：5G时代已经悄悄来临，甚至可以成为一个街头巷尾都在进行讨论的话题。

我肯定你有过一些问题：什么是5G更快？ 5G如何实现毫秒延迟？ 什么是网络切片？ 关于5G标准的争论是什么？ 读完这篇文章，我相信你可以找到5G的基本解决方案。

摩尔定律相信大家可能都会比拟熟悉，但是通信领域的香农定理就没那么普及了记得在研究生的一门课程《信息论》中严格推导过这个公式，这个定理的公式指明了与通信速率相关的要素，极限值在哪里。有随机热噪声的信道上传输数据信号时，信道容量Rmax与信道带宽W信噪比S/N关系为：Rmax=W*log21+S/N注意这里的log2以2为底的对数。上面的公式简单来说，就是如果想要提升信道容量，可以通过增大带宽，或者提升信噪比的方式。增大带宽比拟容易理解，但是频谱资源自身有限，不可能无限分配。即使可以无限分配，还有一个关键因子信噪比也会限制。提升信噪比，可以有很多种方法，可以通过增大发射功率来搞定，但国家对于基站发射功率是有严格限制的不能无限制的增加，就算可以，对于器件等也有很高的要求，高频的放大不是一件简单的事，另外可以通过改善信源编码、信道编码来改善。关于5G一些相关技术，整理了一张脑图，希望能让大家更系统性的解5G技术。大家可以对照着来看，如果本文讲的不是很清楚的地方，可以根据关键词自己网上搜索一下。5G关键技术比拟多，因此将这些技术与三大场景相结合着来看，每项技术都是为了去解一些实际场景中的问题发展进去的可能会更便于理解。1.5G规范化 1.1KPI峰值速率达到20Gbp没有规定用多大带宽，可以使用32载波聚合来满足，这个速率是基站的峰值速率，并非单个用户的速率，这个速率是属于一个基站覆盖范围内的用户共享的用户体验数据率（城区）达到100Mbp规范中还有针对更细分区域的用户体验速率的要求描述，比方在比拟关心的演唱会高密集人员区域的速率要求，5G里面关于Broadbandaccessinacrowd描述是整体用户密度是50万／km2活动因子是30％时，需满足用户体验速率下行25Mbp上行50Mbp区域容量下行[3,75]Tbpkm2上行速率[7,5]Tbps/km2频谱效率比IMT-A 提升35倍 1IMT-A 国际电信联盟（ITU制定的4G移动通信规范规范。4G频谱效率可以这么来看，4G愿景是20MHz上实现100Mbp速率，所以4G频谱效率一般可以认为是5bps/Hz2依照KPI5G里面频谱效率提升还是很明显的而且频谱效率提升来指导技术的提升会更直接，因为根据香农公式，提升速率可以使用增加带宽，而这在很多时候是很容易做的但问题是频谱是稀缺资源，只能在一定水平上增加供给。依照这个35倍于4G频谱效率，5G100MHz上理论上应该提供1.5Gbp2.5Gbp速率。去年5月9日贵州联通首个5G基站开通，外场环境下，100MHz宽带下单台终端测试的5G网络峰值下行速率达到1.8Gbp移动性达500公里/时这个问题在4G时代其实解得不太好，高铁上网络时断时续。500km/h速率会发生比拟严重的多普勒效应，对于帧格式处置等都会有一些挑战。另外极快的速度可能会产生频繁的越区切换，这对数据链路的稳定性也提出了一些挑战。时延达到1毫秒 TDD可能满意足。连接密度每平方公里达到100万个物联网遍地开花，这个指标确实看起来很给力，但事实上5G里物联网标准mMTC推进的相对缓慢的原因可能是迸发性的产品还没有出现，目前的NB-IoT还没有达到饱和，推动的动力缺乏，虽然大家都认可物联网的重要意义，但可能还需要耐心的等待一段时间。能效比 IMT-A 提升100倍基站越建越多，运营商电费也越花越多，降低能耗，绿色环保。

每平方米1Mbp的流量密度需要更多的带宽和其他新技术。1.2标准化是负责标准化的3gpp组织。官网的网址在这个https:\\ u002F \\ u 002 fwww . 3gpp . org \\ u002F。可以去这个官网了解一下标准化的流程。

5GNR物理层协议进行下载一个地址：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/38_series/如果想了解相关协议以及细节信息技术，可以通过下载网络协议设计文档管理查看。

NR物理层协议的主要内容在3gpp ts 38.201v15.02017-12中概述。 物理层包括概述文档TS38.201六个协议文档：Ts38.202ts38.211ts38.212ts38.213ts38.214和TS38.215照片来源：https://blog.csdn.net/jxwxg/article/details/合理地说，为什么20Gbp、4.6Gbp和6.5Gbp之间有这么大的差异，而4.6Gbp一定比6.5Gbp差？ 15G的峰值下载速度低于6GHz 200MHz4.6Gbp这种6GHz载波频率是指6GHz的带宽，200MHz是指带宽，载波频率和带宽概念不明确的同学可以拥有百度。 峰值速率为4.6Gbp，根据5GKPI，频谱利用率需要4G35倍，4G是多少？ 如果4G频谱效率为5，即实现20MHz带宽100Mbp的峰值速率），则根据5GKPI，通过简单公式计算200MHz带宽达到标准的速率，达到标准的速率应为3Gbp5Gbp2毫米波800MHz6.5Gbp4GLTE可以经历速率的10倍）毫米波为频段， 国际主流载波频率为28GHz。 800MHz带宽为高频带，带宽较好，资源丰富，实际频谱效率仅为4G1.625倍，这可能是由于带宽较宽所致。 因此，所使用的OFDM子载波的带宽也相对较宽，当子载波间隔增加时频谱效率降低，但速率仍然很重要，要注意这些速率都是峰值速率，基站下的共享资源，因此，您的实际体验速率不会那么快，基站侧会有调度算法来保证公平性。 但5G可能不存在绝对公平性，付费企业用户可能会获得更多的资源调度。 它不再是一样的东西，同样重要的是要注意，通信中的速率是比特，而不是字节，有八倍的差异，包括当你在家里安装宽带时，它是bp，而不是bp。 也就是说，我们记住5G频谱效率KPI，然后添加带宽来知道峰值速率是多少，而这个峰值速率只能告诉你的总容量大小，而个人感知速率不一样，但会清楚瓶颈在哪里。 更不用说在实现了多少带宽的情况下，有多少速率在扮演流氓。 峰值速率和带宽与频谱效率有关，而与载波频率无关。 这和火车一样，决定装载多少辆车，而不是多快。 随着VRAR技术的发展以及AR和VR市场的不断扩张，视频流必将出现显著的增长，类似6DoF的下一代内容格式将对网络提出更高的要求。 个人数据速率需求的上限也将从200Mbp跳到1Gbp，这将需要更多的带宽来支持。 做AR和VR，很多公司已经开始准备抓住这个机会，每个人都对5G充满热情，他们希望尽快拿到门票，创造一个成功，占领市场。 5G是一种通信技术，传输问题由自身解决，体验问题由VR和AR解决，内容源问题和资源问题仍然需要行业解决，当然谁是最好的解决方案？ 最好与5G保持一致，为5G付费的消费者将利用市场。 在前期带宽计算的基础上，以中国联通/电信运营商目前分配的100MHz带宽为例，根据5G需求，最大带宽可提供2500Mbp，如果平滑VR需要50Mbp，最多可同时使用50人，当然这是理论值，加上一些信令相关成本。 可能达不到这个值，离每个人都可以从多个角度实时观看演出的音乐会场地还有很长的路要走，当然，这只是网络的初始阶段，后期将分配更多的毫米波频段资源。 同时，对于非交互式，可以使用广播形式来减轻。 事实上，AR和VR并不完全相同，它们面临的问题也不完全相同。 但这个产品的未来形态，无论是谷歌眼镜还是投影，还是一种更先进的交互方式，实际上仍然需要观察，期待看到更多的牛解决方案。 当我们在5G会议上，我们讨论了全息投影在5G中的应用，对于一个已故的歌手来说，回到舞台上继续为每个人唱歌真的很酷。 事实上，目前在一个小范围的特定IP已经实现，但这种推广开发目前仅限于内容，内容是需要花费时间和精力来详细阐述的创建过程往往更耗时，而实际设备可以通过各种事情租赁更容易做到，然而，今天， 通过设置舞台幕布的方式创造的三维效果在大规模应用中仍然是一个很大的挑战，我们可以期待未来更好的互动方法。 就像科幻电影一样，你可以直接在空中、镜子中进行互动，等等。 如今，全息投影需要解决更多的投影技术、内容创建等问题，而传输只是其中的一部分，也就是说，在没有5G的情况下使用光纤是可能的。 如果这个问题在光纤影响体验的程度上得到解决，那么直接用5G建立一个完美的体验将是一件好事，但今天在场景本身的领域还有更多的问题要解决。 当然，传输链路的改进也会带来很多好处，比如传输带宽大、时延小，可以在云中完成很多计算和渲染，可以快速方便地扩展基于云的机器。 即使以扩张为代价。 通过云渲染创造更完美的用户体验也是一个研究方向，云渲染的另一个优点是可以使多个孤立的场景组合在一起，形成一个更有趣的虚拟世界。 就像我的在线游戏一样，虚拟现实不仅需要带宽，而且良好的体验对延迟更敏感。 因此，对于VR网络片，在大带宽和低延迟网络片之间可能存在折衷。 3.2网络切片技术作为5G中一项非常重要的技术，其应用受到运营商的广泛青睐。 因为通过该技术可以对分组进行分类，可以建立业务等级，实现差异化业务。 钱是提供好的服务，保证带宽保证延时，没有钱就放回去。 以前的4G规范也定义了差分服务QoS，但原来的差分服务只针对接入网，也就是说，只针对移动电话到基站做差分服务。 原来区分业务的需求也是派生出来的当基站在分配互联网用户资源和语音电话用户资源时一定会以不同的优先级保证语音用户。 在4G时代，运营商使用qci对服务进行分类，但粒度相对粗糙，3GPP总共规定了9个级别。 4个GBRGuranteBitRate5非GBR网络片可以分为核心网的网络片和接入网的网络片，核心网的网络片与虚拟化技术相关。 作为在核心网络中实现网络切片的主要技术支持，NFVnetwork、functional virtualnetwork和SDNsoftware网络软件受到了广泛的关注和研究。 接入网络中的网络切片的实现更具挑战性。 网络片和接入网除了用于不同的业务模式外，还需要同时提供低延迟、大连接、高可靠性等性能指标，确保网络片之间的隔离。 阿里巴巴集团正在探索与网络切片相关的应用，4G时代没有完整的网络切片方案，3GPP协议定义了QCIQoS类别标识符）不同的QCI承诺不同的分组延迟、分组错误率等。运营商通过QCI为用户和业务等提供差异化服务。 3GPP定义的QCI=3用户的典型场景是RealTimeGame实时游戏)一般用户的数据服务在QCI=6上进行。 如果如下图所示，在一定压力测试中，QCI＝3保证用户明显优于QCI＝6个普通用户数据包的平均延迟和抖动，QCI＝6个用户不能占用足够的带宽资源完成业务，QCI＝3个用户可以保持800kbp的稳定速率。 4G时代的“切片”只是对接入网QoS等级的更粗略划分，5G切片将是一个更完整的端到端解决方案。 5G将针对不同场景设置网络切片，如车辆互联网、虚拟现实、物联网设备等，网络切片的粒度也将更细。 可能存在不同的服务质量和不同的费用。 在5G时代，它已经成为运营商的B端收费或B端收费或C端收费。 我将继续关注这项业务的执行情况，欢迎集团内有相关资源或技术的团队为我提供帮助。 如果4G时代的运营商建造了国家的道路，那么5G时代的运营商就同时建造了道路和高速公路，如果他们想要更好的服务，他们可以使用这些道路和高速公路。 3.3移动边缘计算（MEC不考虑重传，LTE网络内部延迟小于20m，外部服务器需要pining，延迟一般在40-50m以上，光纤传输速度为200km。 当5G响应延迟敏感用例时，接入网延迟要求不超过0.5m。 这意味着5G中心机房（或数据中心）与5G小区（基站）的物理距离不能超过50km。 面对物理时延的挑战，我们不得不考虑在接入网中引入移动边缘计算(MEC edge data center)，即原有核心网络和应用网络的一些功能将被下沉到接入网中。 由于边缘计算设置在对象或数据源附近的网络边缘，因此具有集成网络、计算、存储和应用的核心能力。 利用边缘计算提供的计算能力和服务，可以满足低延迟、海量连接服务需求和数据聚合优化需求，减轻核心网和回程链路的负载压力。 因此，边缘计算和网络切片的结合变得特别有意义。 从网络传输延迟或数据安全的角度来看，许多领域不能直接将数据传送到云端进行处理，因此边缘计算是一个大趋势，自动驱动就是一个例子。 为了保证实时性和可靠性，需要在边缘端进行图像处理。 除了这种意义上的移动边缘计算之外，运营商期望的移动边缘计算应该更接近接入网的本地布置，支持边缘计算，下一个可能的应用可以直接布置在基站内的云中，这对于对某些延迟非常敏感的应用来说是个好消息。 3.4物联网应用物联网越来越普及，MMTC也是物联网三大场景之一，是未来智能世界的重要想象空间。 然而，目前的mMTC还存在一些问题需要解决，我们可以看到5GKPI需要支持每平方公里100万个连接，这实际上是一个非常令人兴奋的数字。 但这有点误导人：一百万条连接不是同时发送和接收数据，它们只是连接。连接可能是开或关的，可能是一个监控节点每天只发送一个数据包。 可以看出，目前的应用比较广泛或功率超表应用，因为这种数据基本上只报告，频率要求不高，实时性要求不高。 然而，对于许多应用场景，实时/准实时双向通信需求很大。 NB-IoT的超强数据连接并不是真正的实时连接。 NB-IoT小区容量较大，NB-IoT终端入网成功后，核心网和IoT平台始终保持用户会话状态，终端处于PSMeDRX休眠时网络侧维护IP会话。 但这实际上是实现终端休眠容量的增加，不是一个特别大的技术改进。 理论上，15KHz终端接入1NB网络，带宽180KHz，并发用户数为12NB，如果多个设备同时接入网络，一方面会导致设备的底噪声增大，网络接入困难，另一方面过量设备需要排队接入网络。 因此，它更适合于一些低速率、低延迟的情况。 由于NB-IoT使用的CoA P协议和CoA P协议底层使用的UDP不可靠，因此我们在应用层建立了ACK响应机制，以确保数据的可靠到达，因此NB-IoT已经应用到实际产品中。 在我方案中，不对功率敏感，但希望数据尽快到达，我已经与操作员通信以关闭PSM和eDRX，以便数据能够尽快到达，但是对于场景的某些监视类， 因此，它将通过睡眠和其他方式尽可能节省体力。 这对于纯上行监控应用是很好的，但是如果你想准实时传输可能会很困难，所以它也会限制一些场景的想象空间，低功耗还有很长的路要走。 NB场景覆盖范围有待加强，部分建筑空调目前的覆盖范围应足够，但水表等手表产品和设备的环境非常封闭，或无线网络难以穿透。 这导致许多水表领域的设备（人孔下、楼梯间）无法上传数据，使水表制造商和NB-IoT技术面临尴尬。 未来，基于NB-IoTeMTC技术，5gm MTC场景将继续发展，预计未来会有一些问题得到更好的解决。 D2D的3.5D2D应用实际上是一种有趣的技术，它允许设备直接相互通信。 当然，它不是完全自主的通信，数据通信是在基站的控制下完成的，基站主要负责控制信令和设备之间的直接通信。 这可能产生基于邻近度的一些社交应用场景。 其中，V2VVVehicle-to-Vehicle通信是物联网增强D2D通信的典型应用场景。 由于通信延迟、近距离发现等特点，基于直接终端的D2D在车载安全领域具有固有的优势。 在D2D通信模式下，两个相邻移动终端之间仍然可以建立无线通信，为灾难救援提供保障。 家庭应用中的屏幕截图场景是一个很好的D2D场景，但目前它大多是WiFi-Direct世界，如果D2D的应用在世界上，它也需要与这个强大的竞争对手竞争。 3.6 CDN4G时代，CDN基本布置在CR核心路由器、SR业务路由器附近，布置位置在上方。 同时，节点布置稀疏，每个节点平均覆盖10公里。 在5G时代，CDN应该从CRSR迁移到用户。 同时，在节点布置上，向小型化、高密度发展，原来每个节点的覆盖范围为10公里，现在需要减少到1公里甚至更小。 网络切片中的NFV和SDN技术也将应用于CDN，NFV将实现网络资源的共享和灵活扩展，CDNNFV将实现硬件和软件的解耦。 SDN使调度和路由控制更加灵活，网络感知和集中控制和能力开放，提供灵活的调度和优化的路由能力。 3.7工业互联网借鉴了陈伟路的一些意见，未来十年，工业互联网将从消费互联向产业互联全面升级。 未来，产业互联网将有两个发展方向：一是产业链的线上线下融合。 如果你从事零售，你必须以数字化和可视化的方式重建和整合在线和离线的销售场景；如果你从事供应链，你必须首先进行数字化、在线和离线的整合。 在线和离线。 二是做好数字连接的整个环节。 当你把整个环节连接在一起时，就会对生态系统、消费者、企业的商业模式产生巨大的创新。 因此，5G很可能依靠物联网技术实现全链路数字化，从而促进工业互联网的发展。 作者：《子书》这篇文章为云奇社区原创内容，未经允许不得转载。