從3G到4G:合二為一
4G是從3G技術(shù)發(fā)展過(guò)來(lái)的。
在3G時(shí)代,3GPP旗下有WCDMA為代表的FDD技術(shù)以及以TD-SCDMA為代表的TDD技術(shù),各自發(fā)展。
到了4G時(shí)代,作為4G的代表技術(shù)LTE,其中一項(xiàng)重要工作就是整合了FDD技術(shù)以及TDD技術(shù),把FDD和TDD都統(tǒng)一到一個(gè)技術(shù)規(guī)范體系中,共同發(fā)展,可以算是合二為一。
4G的合二為一除了是技術(shù)上的統(tǒng)一,還有組織上的合一。
移動(dòng)通信界在3G時(shí)代并存著兩個(gè)技術(shù)規(guī)范組織:3GPP和3GPP2。雖然兩個(gè)組織一大一小,但是還是相互競(jìng)爭(zhēng),各不相讓。
到了4G時(shí)代, 3GPP2無(wú)力維持,最終被整合到了3GPP中,實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信界技術(shù)規(guī)范組織的統(tǒng)一。
用個(gè)通俗的比方,在3G時(shí)代,3GPP這個(gè)大房子,開(kāi)了兩個(gè)灶臺(tái),分別燒FDD和TDD的飯,隔壁還有一個(gè)3GPP2的小房子。
到了4G時(shí)代,3GPP除了把灶臺(tái)合二為一外,還兼并了隔壁的3GPP2的小房子,規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。
從4G到5G:一分為三
LTE實(shí)現(xiàn)大一統(tǒng)以后,原來(lái)以為移動(dòng)通信技術(shù)可以就這樣一路走到底,沒(méi)想到分叉很快就出現(xiàn)了。
這還得歸功于LTE的無(wú)所不包,不光承擔(dān)了人與人的通信、人與機(jī)器的通信,還想承擔(dān)設(shè)備與設(shè)備之間的通信。
因此,盡管LTE技術(shù)擁有三多的特點(diǎn),甚至還具有靈活可變的無(wú)線參數(shù)。但是LTE的這些優(yōu)點(diǎn)想要匹配大千世界的紛繁需求,還是力有不逮。
于是,從LTE的R13版本開(kāi)始,產(chǎn)生了一個(gè)新的分支:NBIOT,也就是窄帶物聯(lián)網(wǎng),主要用于低功耗、低速率和窄帶寬的設(shè)備。
從名字上就可以看出,NBIOT的窄帶與LTE的寬帶特性完全是兩回事。因此,要想將這分處于冰與火的兩端整合在一起,實(shí)在太困難了,分支是必然的。
到了5G時(shí)代,分支從兩個(gè)變成了三個(gè)。5G的三個(gè)分支分別命名為eMBB、mMTC 和 URLLC,對(duì)應(yīng)三種應(yīng)用場(chǎng)景。
eMBB是更高速率,通過(guò)更大帶寬以及提升基帶速率實(shí)現(xiàn),這是在LTE主流方向上的持續(xù)演進(jìn)。
mMTC是更多終端和很低功耗,也就是物聯(lián)網(wǎng)。mMTC是在NBIOT基礎(chǔ)上的演進(jìn)。
URLLC是更低時(shí)延和更高可靠性,主要用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)。URLLC需要借助更快地調(diào)度來(lái)實(shí)現(xiàn)極短的延時(shí)。
5G的發(fā)展趨勢(shì)特征
1.頻譜利用率大大提升,高頻段頻譜資源被更多地利用
目前用于移動(dòng)通信的頻譜資源十分有限,而我國(guó)的頻譜資源是采用一種固定方式分配給各個(gè)無(wú)線電部門(mén),這更加導(dǎo)致了資源利用的不均衡和低利用率。相對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò),5G的頻譜利用率將會(huì)得到大大提升,并且高頻段資源也會(huì)被適當(dāng)應(yīng)用,以此來(lái)克服這一嚴(yán)峻問(wèn)題。
2.更大限度支持業(yè)務(wù)個(gè)性化,提供全方位信息化服務(wù)
人們對(duì)移動(dòng)通信的需求趨向于個(gè)性化和層次化,在生活中無(wú)時(shí)無(wú)刻能離開(kāi)通信網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)之一,即是建設(shè)更為完備的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),提高對(duì)各種新興業(yè)務(wù)的支撐能力,以此為用戶(hù)打造全新的通信生活。
3.通信速率極大提升
信息化時(shí)代在高速發(fā)展,人們對(duì)獲取信息的速率要求越來(lái)越高,這對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率是很大的挑戰(zhàn)。5G網(wǎng)絡(luò)的理論數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到4G標(biāo)準(zhǔn)的百倍,。4G的最高峰值速率為1G,而5G則可以達(dá)到10G。這意味著,在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,一部超高清畫(huà)質(zhì)的電影1秒內(nèi)就可以下載完成。與此同時(shí),5G網(wǎng)絡(luò)在傳輸中還將呈現(xiàn)出低時(shí)延、高可靠、低功耗等特點(diǎn)。
4.綠色節(jié)能
5G網(wǎng)絡(luò)中,將會(huì)在保證通信質(zhì)量的同時(shí),采用有效的綠色節(jié)能技術(shù)來(lái)降低網(wǎng)絡(luò)損耗,把能耗控制在一定范圍之內(nèi)。未來(lái)的通信過(guò)程中,運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)實(shí)時(shí)通信狀況來(lái)調(diào)整資源分布,以此節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能源。
目前,5G的研究尚處于初期階段,還存在許多技術(shù)問(wèn)題有待解決。隨著其研究歷程的不斷深入,在未來(lái),5G必然將會(huì)給用戶(hù)帶來(lái)全新的通信體驗(yàn),全面推動(dòng)信息化時(shí)代的發(fā)展。
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