姓名：周君會(huì)? ? ? ? 學(xué)號(hào)：17011210526
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https://www.zhihu.com/question/28593566
【嵌牛導(dǎo)讀】：5G時(shí)代即將來(lái)臨蹲诀，涉及我們的方方面面侧甫。
【嵌牛鼻子】：隨著通信時(shí)代的發(fā)展蹋宦，5G時(shí)代也隨之而來(lái)，5G相比4G守屉，在許多方面都有所提高蒿辙。并且會(huì)應(yīng)用到許多技術(shù)中去，如車(chē)聯(lián)網(wǎng)俺叭，物聯(lián)網(wǎng)泰偿，將會(huì)極大地便利了我們的生活。
【嵌牛提問(wèn)】：那么裕照，5G 網(wǎng)絡(luò)將會(huì)怎樣改變世界晋南？
【嵌牛正文】：
? ? ?通信世界的演化很快，幾乎10年就是一個(gè)時(shí)代偶妖，從上世紀(jì)90年代的2G唉擂，到2010年左右興起的4G。這個(gè)行業(yè)云集了世界上最聰明的一群人腹缩，鉆研著最頂尖的技術(shù)空扎，為社會(huì)帶來(lái)無(wú)盡的便利和福祉。近代人類(lèi)社會(huì)的演進(jìn)伴隨的就是通信技術(shù)的演進(jìn)盘寡，從最開(kāi)始的電報(bào)撮慨，電話，到近代的移動(dòng)通信技術(shù)影涉，正是溝通便捷讓加快了歷史的進(jìn)程规伐。但通信行業(yè)本身也很尷尬猖闪，這是一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，承擔(dān)著為應(yīng)用提供管道的角色豁陆。今天的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)口很大程度上就是移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步挖出來(lái)的吵护。所以通信技術(shù)本身的貢獻(xiàn)需要從應(yīng)用通信技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)出來(lái)竖配，當(dāng)然5G也不例外里逆。
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要談5G網(wǎng)絡(luò)會(huì)怎樣的改變世界原押，談通信技術(shù)本身偎血，必須談及伴隨著這種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的應(yīng)用颇玷。5G網(wǎng)絡(luò)主要有三大特點(diǎn)，極高的速率 enhanced mobile broadband (eMBB)谒亦，極大的容量 Massive Machine Type Communication(mMTC)空郊，極低的時(shí)延Ultra Reliable Low Latency Communications(URLLC)，我就從這三個(gè)方面入手聊聊他將會(huì)給這個(gè)世界帶來(lái)什么潛在的應(yīng)用锁摔。
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高速率
5G可以說(shuō)是站在巨人的肩膀上谐腰，依托4G良好的技術(shù)架構(gòu)，5G可以比較方便的在其基礎(chǔ)之上構(gòu)建新的技術(shù)涩盾。未來(lái)的5G愿景最強(qiáng)烈的一個(gè)方面就是用戶(hù)體驗(yàn)到的網(wǎng)絡(luò)速率十气。4G現(xiàn)在已經(jīng)很快了，但是還不夠旁赊，5G要做到的目標(biāo)是最大10Gbps（defined by METIS)桦踊。
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10Gbps是如何做到的呢？現(xiàn)在的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工作在相對(duì)較低的頻段终畅，低頻段的好處的是傳播性能優(yōu)越籍胯，可以使運(yùn)營(yíng)商用較少的成本（少量基站）達(dá)到很好的覆蓋。但是有一點(diǎn)不足就是低頻段的連續(xù)頻率資源非常寶貴离福，在國(guó)外各大運(yùn)營(yíng)商會(huì)通過(guò)競(jìng)標(biāo)的方式購(gòu)買(mǎi)頻段的使用權(quán)，而在我們國(guó)家是政府分配妖爷。在4G LTE中單個(gè)載波最大的頻率范圍是20MHz蝶涩，通過(guò)載波聚合技術(shù)可以將多個(gè)非連續(xù)的載波合起來(lái)使用達(dá)到更高的速率理朋，但是這樣還依然不夠。5G的一個(gè)特點(diǎn)就是高頻绿聘，受限于高頻的傳播性能嗽上，所以很多的高頻段頻率資源沒(méi)有被使用，這正是5G可以好好利用的資源熄攘。但是如何解決高頻通信的傳播問(wèn)題呢兽愤？這就輪到大規(guī)模天線（massive MIMO）登場(chǎng)的時(shí)候了，高頻資源的頻率很高挪圾，波長(zhǎng)就很短（毫米波）浅萧，那么在天線設(shè)計(jì)的時(shí)候可以做到天線陣子和他們之間的距離很小，就可以在很小的范圍內(nèi)集成天線陣列哲思。天線陣子數(shù)量的增加可以帶來(lái)額外的增益洼畅，結(jié)合波束賦形，波束追蹤技術(shù)以彌補(bǔ)高頻通信在傳播上的受限棚赔。
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如此高的速率可以支持什么應(yīng)用呢帝簇？
高速上傳下載
3D視頻，4K甚至8K視頻流的實(shí)時(shí)播放
結(jié)合云技術(shù)忆嗜，工作己儒，生活和娛樂(lè)全都交給云
AR，VR與游戲生活相結(jié)合
Media everywhere 改變媒體傳播的方式
大容量
物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)話題最近幾年來(lái)一直占據(jù)著熱門(mén)捆毫，但是受限于終端的功耗以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋闪湾，廣域物聯(lián)網(wǎng)仍處于萌芽的狀態(tài)，伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)绩卤，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)它必將大熱途样。
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5G將會(huì)通過(guò)什么技術(shù)手段來(lái)支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展呢？首先看看它將如何解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心問(wèn)題：功耗問(wèn)題是困擾著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最大障礙濒憋，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)太多何暇，而且由于很多條件的限制，終端沒(méi)有辦法充電凛驮，只有通過(guò)初次裝入電池裆站，寄希望于終端自身能夠節(jié)省電能，使用越久越好黔夭。為了解決這個(gè)問(wèn)題3GPP專(zhuān)門(mén)推出了針對(duì)廣域物聯(lián)網(wǎng)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)宏胯，通過(guò)限定終端的速率（物聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)通信的實(shí)時(shí)性一般不高），降低使用帶寬本姥，降低終端發(fā)射功率肩袍，降低天線復(fù)雜度（SISO），優(yōu)化物理層技術(shù)（HARQ婚惫，降低盲編碼嘗試）氛赐，半雙工使終端的耗電量降低魂爪。而5G還會(huì)在這個(gè)基礎(chǔ)上走得更遠(yuǎn)，通過(guò)降低信令開(kāi)銷(xiāo)使終端更加省電艰管，使用非正交多址技術(shù)以支持更多的終端接入滓侍。
大容量應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)
智慧城市
智慧家居
智慧電網(wǎng)
智能放牧，種植
物流實(shí)時(shí)追蹤（以后不是查快遞到?jīng)]到牲芋，而是查它在哪條路上）
低時(shí)延高可靠
LTE網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延邁進(jìn)了100ms的關(guān)口粗井，使對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的應(yīng)用如游戲，視頻街图，數(shù)據(jù)電話成為可能。而5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)懒构，將會(huì)使時(shí)延降到更低餐济，會(huì)為更多對(duì)時(shí)延要求極致的應(yīng)用提供生長(zhǎng)的土囊。
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降低時(shí)延的技術(shù)原理：LTE中的一個(gè)TTI是1ms胆剧，而5G將通過(guò)對(duì)幀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)絮姆，將每個(gè)子幀在時(shí)域上進(jìn)行縮短從而在物理層上進(jìn)行時(shí)延的優(yōu)化。相信在后期5G信令的設(shè)計(jì)上也會(huì)采用以降低時(shí)延為目標(biāo)的信令結(jié)構(gòu)優(yōu)化秩霍。
低時(shí)延高可靠應(yīng)用
遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)
遠(yuǎn)程駕駛
車(chē)聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛
工業(yè)控制
網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
截止2016年4月篙悯，全世界162個(gè)國(guó)家共有496張LTE網(wǎng)絡(luò)，有78億設(shè)備通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相連接铃绒，而其中只有12億連接使用LTE鸽照，近一半的設(shè)備還使用的是蝸牛一般的2G網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)颠悬，數(shù)據(jù)流量一定會(huì)呈指數(shù)級(jí)別的增長(zhǎng)矮燎，相信5G這陣妖風(fēng)一定會(huì)吹出一個(gè)又一個(gè)的風(fēng)口，越來(lái)越多的應(yīng)用會(huì)應(yīng)運(yùn)而生赔癌。而用戶(hù)體會(huì)到的是真真正正的便捷與無(wú)處不在的優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)連接诞外。
