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5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹
導(dǎo)語(yǔ)：當(dāng)我們還在沉浸在4G網(wǎng)絡(luò)的高速，調(diào)侃4G網(wǎng)絡(luò)的收費(fèi)時(shí)，其下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)——5G已經(jīng)面世了。5G網(wǎng)絡(luò)作為下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其最高理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十Gb，這比現(xiàn)行4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，整部超高畫(huà)質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成。
2014年5月13日，三星電子宣布，其已率先開(kāi)發(fā)出了首個(gè)基于5G核心技術(shù)的移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，并表示將在2020年之前進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)推廣。
技術(shù)原理
三星電子通過(guò)研究和試驗(yàn)表明，在28GHz的超高頻段，以每秒1Gb以上的速度，成功實(shí)現(xiàn)了傳送距離在2Km范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。此前，世界上沒(méi)有一個(gè)企業(yè)或機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)出在6GHz以上的超高頻段實(shí)現(xiàn)每秒Gb級(jí)以上的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，這是因?yàn)殡y以解決超高頻波長(zhǎng)短帶來(lái)的數(shù)據(jù)損失大，傳送距離短等難題。
三星電子利用64個(gè)天線(xiàn)單元的自適應(yīng)陣列傳輸技術(shù)，使電波的遠(yuǎn)距離輸送成為可能，并能實(shí)時(shí)追蹤使用者終端的位置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上下載交換。超高頻段數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的成功，不僅保證了更高的數(shù)據(jù)傳輸速度，也有效解決了目前移動(dòng)通信波段資源幾近枯竭的問(wèn)題。
研發(fā)進(jìn)展
2014年5月13日，三星電子宣布，其已率先開(kāi)發(fā)出了首個(gè)基于5G核心技術(shù)的移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，并表示將在2020年之前進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)推廣。
2020年三星電子計(jì)劃實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商用化為目標(biāo)，全面研發(fā)5G移動(dòng)通信核心技術(shù)。隨著三星電子研發(fā)出這一技術(shù)，世界各國(guó)的第五代移動(dòng)通信技術(shù)的研究將更加活躍，其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和商用化也將提速。
主要功能
5G網(wǎng)絡(luò)的主要目標(biāo)是讓終端用戶(hù)始終處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)。5G網(wǎng)絡(luò)將來(lái)支持的設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是智能手機(jī)——它還要支持智能手表、健身腕帶、智能家庭設(shè)備如鳥(niǎo)巢式室內(nèi)恒溫器等。5G網(wǎng)絡(luò)是指下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)將是4G網(wǎng)絡(luò)的真正升級(jí)版，它和基本要求并不同于今天的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)
傳輸速率
5G網(wǎng)絡(luò)作為下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其最高理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十Gb，這比現(xiàn)行4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，整部超高畫(huà)質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成。隨著5G技術(shù)的誕生，用智能終端分享3D電影、游戲以及超高畫(huà)質(zhì)(UHD)節(jié)目的時(shí)代已向我們走來(lái)。
其5G網(wǎng)絡(luò)已成功在28千兆赫(GHz)波段下達(dá)到了1Gbps，相比之下，當(dāng)前的第四代長(zhǎng)期演進(jìn)(4G LTE)服務(wù)的傳輸速率僅為75Mbps。而此前這一傳輸瓶頸被業(yè)界普遍認(rèn)為是一個(gè)技術(shù)難題，而三星電子則利用64個(gè)天線(xiàn)單元的自適應(yīng)陣列傳輸技術(shù)破解了這一難題。
未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率最高可達(dá)10Gbps，這意味著手機(jī)用戶(hù)在不到一秒時(shí)間內(nèi)即可完成一部高清電影的下載。
5G網(wǎng)絡(luò)意味著超快的數(shù)據(jù)傳輸速度。2013年5月，三星宣稱(chēng)，它的即將推出的5G技術(shù)每秒能夠傳輸超過(guò)1G的數(shù)據(jù)。相對(duì)而言，現(xiàn)在相對(duì)較快的LTE網(wǎng)絡(luò)每秒可傳輸大約60M的數(shù)據(jù)，這大約相當(dāng)于0.05G。這樣的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)速度將比你用任何智能手機(jī)體驗(yàn)到的速度都要快很多。谷歌宣稱(chēng)，即使以每秒1G的速度，也能夠用不到兩分鐘的時(shí)間下載一部全高清的電影。
智能設(shè)備
5G網(wǎng)絡(luò)中看到的最大的改進(jìn)之處是它能夠靈活地支持各種不同的設(shè)備。除了支持手機(jī)和平板電腦外，5G網(wǎng)絡(luò)將還需要支持可佩戴式設(shè)備，例如健身跟蹤和智能手表、智能家庭設(shè)備如鳥(niǎo)巢式室內(nèi)恒溫器等。
在一個(gè)給定的區(qū)域內(nèi)支持無(wú)數(shù)臺(tái)設(shè)備，這就是科學(xué)家的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在未來(lái)，每個(gè)人將需要擁有10-100臺(tái)設(shè)備為其服務(wù)。不過(guò)科學(xué)家目前很難弄清楚支持所有這些設(shè)備到底需要多大的數(shù)據(jù)容量。
網(wǎng)絡(luò)鏈接
5G網(wǎng)絡(luò)不僅要支持更多的數(shù)據(jù)，而且要支持更多的使用率。5G網(wǎng)絡(luò)，改善端到端性能將是另一個(gè)重大的課題。端到端性能是指智能手機(jī)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與搜索信息的服務(wù)器之間保持連接的狀況。
在發(fā)送短信或?yàn)g覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候，在觀看網(wǎng)絡(luò)視頻時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)視頻播放不流暢甚至停滯，這很可能就是因?yàn)槎说蕉司W(wǎng)絡(luò)連接較差的緣故。
電池壽命
下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)還將會(huì)帶來(lái)智能手機(jī)和移動(dòng)設(shè)備電池壽命的大幅提升。因?yàn)橛泻芏噍^小的任務(wù)需要應(yīng)用程序不停歇地運(yùn)行。電子郵件應(yīng)用程序會(huì)反反復(fù)復(fù)向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息，查核是否有新的電子郵件到來(lái)。
現(xiàn)在有很多應(yīng)用程序會(huì)不斷地發(fā)送些短小的信息，請(qǐng)求信息雖然短小，但是它們會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷地蠶食手機(jī)的電池電量。在貝爾實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)有一項(xiàng)任務(wù)就是找出處理這些請(qǐng)求信息的更好的辦法。如果能夠處理好這些信息，那么我就能極大地提升平板電腦的電池壽命。
發(fā)展前景
三星在5G網(wǎng)絡(luò)上的取代技術(shù)突破，將給全球5G網(wǎng)絡(luò)研發(fā)帶來(lái)活力，并推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程，同時(shí)有助于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。
為搶占未來(lái)市場(chǎng)，當(dāng)前全球多個(gè)國(guó)家已競(jìng)相展開(kāi)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)發(fā)，中國(guó)和歐盟正在投入大量資金用于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)。
當(dāng)前全球多個(gè)國(guó)家已競(jìng)相展開(kāi)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)發(fā)，中國(guó)和歐盟都為此投入了大量資金和研發(fā)力量。三星在5G網(wǎng)絡(luò)上取得的技術(shù)突破，將進(jìn)一步加劇全球5G網(wǎng)絡(luò)研發(fā)的競(jìng)爭(zhēng)，加速其商業(yè)化進(jìn)程。三星電子DMC研究所有關(guān)專(zhuān)家表示，隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度的突飛猛進(jìn)，畫(huà)質(zhì)超過(guò)全高清4倍-8倍的超高清(UHD)影像以及3D立體影像制作業(yè)也將迎來(lái)發(fā)展的新時(shí)期。
技術(shù)測(cè)試
2014年7月，愛(ài)立信宣布，在5G無(wú)線(xiàn)技術(shù)一項(xiàng)無(wú)線(xiàn)測(cè)試中，傳輸速度最高達(dá)到了5Gbps。無(wú)線(xiàn)傳輸速度達(dá)到5Gbps，意味著比今天的LTE連接標(biāo)準(zhǔn)快了250倍，標(biāo)志著無(wú)線(xiàn)傳輸速度再創(chuàng)新紀(jì)錄。這一傳輸速度，無(wú)論對(duì)于智能手機(jī)，還是汽車(chē)、醫(yī)療和其他設(shè)備而言，均將受益于此。網(wǎng)絡(luò)達(dá)到5Gbps速度，下載一部50GB的電影僅需80秒鐘，而這一速度為谷歌光纖1Gbps傳輸速度的5倍。
但目前5Gbps傳輸速度僅為實(shí)驗(yàn)室理想狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，而實(shí)際商業(yè)部署則要等到2020年。
據(jù)悉，愛(ài)立信曾與日本的NTT Docomo、韓國(guó)的SK Telecom展開(kāi)過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。愛(ài)立信表示，鑒于當(dāng)前北美市場(chǎng)LTE網(wǎng)絡(luò)的高普及率，5G網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)率先達(dá)到這一市場(chǎng)，但截至目前，北美市場(chǎng)尚無(wú)運(yùn)營(yíng)商對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行任何承諾。
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