這些技術的引用,預示著5G時代即將來臨。
一、5G與以前的通信有啥不同
就在俄羅斯世界杯開幕前夕,2018年6月13日,3GPP全會(移動通信網標準制定機構)批準了第五代移動通信技術標準(5G NR)獨立組網功能凍結,至此宣告5G技術具備獨立部署的能力,同時帶來了全新的端到端新架構,賦能企業級客戶和垂直行業的智慧化發展,為運營商和產業合作伙伴帶來新的商業模式,開啟一個全連接的新時代。
讓我們先回想移動通信領域一路走來的歷程:
第一代是模擬技術,還記得磚頭機大哥大嗎?
第二代實現了數字化語音通信,速度只有幾十K。
第三代是人們熟知的3G技術,以多媒體通信為特征,速度是幾兆,人們開始用手機上網了,但是看視頻還不太舒服;
第四代是規模推廣的4G技術,其通信速率大大提高,到了百兆級別,標志著進入無線寬帶時代。
第五代就是我們翹首以待的5G。ITU-R(國際電聯無線電通信組)在2015年6月定義了未來5G的三大類應用場景,分別是:增強型移動互聯網業務eMBB、海量連接的物聯網業務mMTC、超高可靠性與超低時延業務uRLLC。
和4G相比,5G的提升是全方位的,這三類應用場景,就是意味著更高帶寬、更低時延、更海量的接入能力。
那么5G引入了哪些關鍵技術呢?
首先,在核心網方面,5G應該說很好地采用了NFV(網絡功能虛擬化)和SDN(軟件定義網絡)的理念,大部分是基于軟件和硬件分離的架構。在大家看起來都是服務器,在上面虛擬出很多不同的功能單元,從網絡功能設計來看,也更好地實現了控制和數據平面的分離。
其次,在網絡架構方面,進一步向扁平化發展,過去2G、3G的四層,到4G已經變成三層,到5G更加簡潔,變成兩層,而且很多應用了移動邊緣計算。核心網標準重點落實像網絡切片、移動邊緣計算,確保端到端用戶的安全。
另外,5G技術的技術優勢還體現在毫米波、小基站、大規模天線、波束成形這幾大技術上。
考慮到5G的先進性和經濟性兩個方面,5G網絡建設分為非獨立組網和獨立組網兩種模式。所謂獨立組網就是采用5G新的空口接入到5G新的核心網,端到端都是完整5G的標準。非獨立方式更多體現在核心網部分,也就是說,有些運營企業在初級階段仍然用4G核心網接入5G新的接口作為過渡以減少初期投資。
二、5G與物聯網的關系
5G上述的三大場景,最重要的不是帶寬的提升,而是物聯網。其中后兩種場景(uRLLC和mMTC)主要就面向物聯網的應用需求。其中mMTC是針對未來海量低功耗、低帶寬、低成本和時延要求不高的場景所設計。
萬物互聯的場景下,機器類通信、大規模通信、關鍵性任務的通信對網絡的速率、穩定性、時延等提出更高的要求,包括自動駕駛、AR、VR、觸覺互聯網等新應用對 5G的需求十分迫切。面向未來,人們對移動互聯網大流量應用的需求及萬物互聯的需求十分巨大,現有的無線網絡性能無法滿足這些需求,供給與需求間的缺口將推動著現有的無線網絡繼續升級,最終推動5G時代的到來。
物聯網將是5G發展的主要動力,業內認為5G是為萬物互聯設計的。 到2021年,將有280億部移動設備實現互聯,其中IoT設備將達到160億部。未來十年,物聯網領域的服務對象將擴展至各行業用戶,M2M終端數量將大幅激增,應用無所不在。從需求層次來看,物聯網首先是滿足對物品的識別及信息讀取的需求,其次是通過網絡將這些信息傳輸和共享,隨后是聯網物體隨著量級增長帶來的系統管理和信息數據分析,最后改變企業的商業模式及人們的生活模式,實現萬物互聯。未來的物聯網市場將朝向細分化、差異化和定制化方向改變,未來的增長極可能超出預期;如果說物聯網連接數至2020年將達到500億,那么有可能這僅僅是一個起點,未來物聯網連接數規模將近十萬億。