5G关键技术-毫米波

2024-05-04 16:15

1. 5G关键技术-毫米波

•波长在1到10毫米之间的电磁波,通常对应于30GHz至300GHz之间的无线电频谱
  
 •该术语通常对应于38、60以及94GHz附近的几个频带
  
 •美国联邦通信委员会早在2015年就已经率先规划了28GHz、37GHz、39Ghz和64-71Ghz四个频段为美国5G毫米波推荐频段。这个几个频带适合长距离通讯,不像60GHz必须承受约20dB/km的氧气吸收损耗,信号损耗较大(大气传播损失通常以每公里传播的分贝(dB)损失来进行定义)。这些频率也能在多路径环境中顺利运作,并且能用于非可视距离(NLoS)通讯。透过高定向天线搭配波束成形与波束追踪功能,毫米波便能提供稳定且高度安全的连结。
  
 •3GPP决定5G NR继续使用OFDM技术,因此相对于4G,5G并没有颠覆式创新。毫米波是5G最大的“新意”。5G其它新技术的引入,比如massive
  
 MIMO、新的numerology(子载波间隔等)、LDPC/Polar码等等,都与毫米波密切相关,都是为了让OFDM技术能更好地扩展到毫米波段。
  
 •5G 也可以被称为“扩展到毫米波的增强型4G”或者“扩展到毫米波的增强型LTE”。
  
 • 随着移动通信的飞速发展,30GHz之内的频率资源几乎被用完了
  
 由频率、波长、天线的关系,可以看到, 频率约高、波长越短、天线越短 。因此就又了毫米波
  
 •是可用的大量频谱带宽。以往,基于sub 6GHz频段的4GLTE蜂窝系统可以使用的最大带宽是100MHz,数据速率不超过1Gbps。而在毫米波频段,移动应用可以使用的最大带宽是400MHz,数据速率高达10Gbps甚至更多
  
 •其次,毫米波波束窄,方向性好,有极高的空间分辨力。这一特性使得运营商可以部署紧邻的多个独立链接而不会互相干扰,毫米波非常适用于网络拓扑,例如点对点网格,密集的轮辐和环形
  
 •对沙尘和烟雾具有很强的穿透性,原件尺寸小,探测能力强,安全保密高,许可证价格低廉
  
 •传播损耗太,传输距离短(尤其是降雨时),器件加工精度要求高

5G关键技术-毫米波

2. 5G进入下半场:新应用大量涌现,毫米波成重要发展趋势

自2019年5G商用以来,5G整个产业链都进展飞速,目前,在全世界已经有175个运营商已经开始部署5G,特别是在中国,5G基站累计已经建成超过100万,在5G网络广泛覆盖的同时,5G应用开始大面积拓展,目前我国5G终端数量已经超过4.2亿,医疗、交通、工业等5G行业应用也开始大范围应用5G。 
  
 
  
  
  在第二届5G毫米波产业高峰论坛上,中国通信标准化协会副理事长兼秘书长闻库表示,5G当前逐渐走入下半场,5G发展面临的巨大任务将是扩大5G的需求和应用,而5G毫米波是5G发展的重要支撑。高通中国区研发负责人徐晧也提到,在低频频谱稀有的情况下, 探索 更高频段是一个必然趋势。 
  
 
  
     
 
  
  
 
  
  
  5G的应用和繁荣离不开更多频谱的支撑,过去5G毫米波因为覆盖难度和高成本等问题,一直处于蓄势状态,而近两年,随着技术的革新和成熟,以及各行业和多种应用场景对于特定网络的需求,5G毫米波开始逐渐投入应用。 
  
 
  
  
  在提到5G毫米波商业化落地的话题时,徐晧表示,5G毫米波并不是适合所有场景,毫米波适用的场景可用四个字概括——热点覆盖。比如企业内部网络、各种大型场馆、大型商超、交通枢纽、工业互联网等应用更适合5G毫米波发挥,因为这些场景都是需要大容量、高速度、低时延的网络支持,这正是毫米波的主要特性。 
  
 
  
  
  徐晧还例举了几个5G毫米波的应用,比如在超级碗比赛现场,无论是比赛本身的实况转播,还是现场观众的终端设备,都会产生非常大的数据传输需求,今年的超级碗比赛中,比赛场地内部署的5G毫米波网络,为整个场馆内的观众提供了一致的高速率体验,通过5G毫米波,场馆内能够支持可以有峰值3Gbps的下载速率,是4G LTE的20倍,也是Sub-6GHz很难达到的数据。 
  
 
  
     
 
  
  
  通过毫米波的这个特性,也衍生出了很多观赛新应用,比如在现场的观众,除了感受现场火热的气氛外,也可以同时用5G手机来随时切换场内高清摄像头的画面,从而得到更丰富的比赛细节,相当于拥有了一个更全的视角。未来,更多新的观赛体验也将随着毫米波的普及而出现,今年中国联通、GSMA、高通就在上海的MWC展会上展示了与39家生态伙伴一起打造的「5G毫米波让冰雪运动更精彩」的展区,高通已经联手合作伙伴积极推动5G毫米波的测试,明年观众将会体验到流畅的4K或8K的实时直播内容,甚至可以开发出VR/AR等更新颖的观赛方式。 
  
 
  
  
  除了刚刚提到的大型 体育 场馆的应用,5G毫米波的毫秒级传输和回传的特性,在对于低延时非常依赖的工业自动化场景中非常适用,有了5G毫米波,工业制造场景的自动控制将会有更好的网络支持,车间的工作人员利用VR、AR等设备对机器进行远程操控时,精度也会变得更高。 
     
 
  
  
  VR、AR也是5G毫米波非常适用的场景,因为这类的终端设备需要进行实时高清传输,所以对高带宽的需求也非常严格,5G毫米波能够满足此类需求,随着毫米波的普及,未来以VR/AR为载体的 游戏 也将逐渐普及。 
  
 
  
  
  在5G行业应用开始大面积拓展的当下,对于5G毫米波的需求也越来越旺盛,过去几年中,在政策利好的环境下,产业链上下游携手合作,促进了5G毫米波的商用,未来,高通等厂商不断革新技术,各个终端应用企业不断创新使用场景,毫米波在中国的发展和应用也将飞速发展,各行各业都将因为新网络技术的普及而受益。

3. 从实际应用看毫米波:吹动5G的下一股春风

  不知不觉间,5G开始商用的那一天似乎就已经在翻过的日历中层叠起了 历史 的厚重感——中国只用了两年,便已经建成了全球规模最大的已部署商用5G网络,拥有全球最多的5G接入用户与在网5G终端数量。 
    尽管如此,如果在街上随机抓一个路人问到他“5G比起4G体验好在哪里”这种问题,恐怕他有九成概率答不上来。由于中国目前的部署技术路线选择,现在以Sub-6GHz频段为主的5G网络相较于此前的LTE-A 4G在消费端未能拉开显著的代际差距体验,在移动互联网主要应用形态没有发生质变的现状下,普通人可能很难直接感知到5G升级带来的体验红利。 
    但这不意味着5G没有进展,在产业端,5G已经渗透进入了诸多行业,如医疗、电力、 汽车 制造、钢铁、矿业、港务等等,获得了不同方面上不同程度的成功。就像罗马不可一日而成,5G的完整图景和承诺也无法一蹴而就,在做了足够多的“准备工作”之后,也许只需要一个关键的契机、一项关键的技术,一切突然会豁然开朗。 
    毫米波,或许就是5G发展迈上更高一阶的垫脚石。而且全行业在这其中已经达成了充分的共识。 
        填补5G用例的关键拼图  
    5G所许诺的高带宽、低时延特性是建立在其上诸多应用案例所依赖的核心,在只有Sub-6GHz频段部署的情况下,这两个特性并不能得到充分的展现,从而使一些渗透入行业的具体5G应用案例难以达到最理想的效果。 
    例如医疗行业。根据行业内资深人士的粗略统计,全国范围内在二级以上的医院有23000多家,开通5G基站的大概不到800家,而且很多都没有继续使用。至于超低延迟的远程手术,现阶段难以在基层复制,也没有成规模应用,沦为光鲜但难称作实用的技术展示。 
       以医用的角度讲,5G现在的用例局限在一些小场景中,还没有出现非常刚性的不可替代需求;而且医疗行业容错率极低,对网络条件敏感度特别高,所以相比先进,医疗行业更看重成熟;再者作为民生行业,它也不希望成本过高,对医院和患者都会造成额外负担。 
    以现状和需求结合分析,医疗行业的5G应用在覆盖、延时、带宽,以及连接稳定性上仍有相当大的上升空间。其实,医疗行业所遇到的问题也相当具有代表性,能反映多数行业在与5G结合,实现预期目标时所发生的实际困难。 
    面对带宽、延时和可靠性与用例期待的不匹配,毫米波的接入将会从根本上改善5G用例的局限性。由于毫米波频带资源相较于Sub-6GHz丰富了很多,网络容量和带宽都得到了极大增长,上下行速率能比Sub-6GHz频段提高4至6倍,以3G末到4G初时代演进的速率(10倍)变化为参照,这个数值比较符合制造代际差距体验的基础。 
       在延时和可靠性方面,毫米波也具有显著优势。它能够真正实现5G概念在推出时的低时延承诺,毫米波当前技术条件下其时延为Sub-6GHz的一半多,端到端时延最好能低至4ms;跨频段多链路聚合重复传输技术保证冗余,多点ERP等技术能也提高传输的可靠性。 
    最后,任何行业都天然存在的成本关切,毫米波部署也能通过以一两倍成本换取数据吞吐能力翻10倍乃至20倍,在越来越高的流量需要驱使下,实现更低的每比特成本。 
     毫米波的完美切入点  
    以上述这些毫米波的优势为出发点,产业侧比较快能找到切入的区块在于超高清视频传输/赛事直播,制造业的实时控制与自动化、以及XR、企业专网铺设等方面上。 
    超高清直播是自5G概念提出起就一直在推动落地的项目,从2018年平昌奥运会就在大力宣传的手机收看超高清赛事直播,再到2020年东京奥运会的5G赛场实况转播,以及今年美国的超级碗橄榄球赛——每一次高清赛事传输的经验和技术升级,也都伴随着传输技术的改善和升级。 
    就以今年的超级碗为例,考虑到现场数据传输量巨大,参与无线网络布设的高通部署了5G毫米波传输系统,为赛事场馆提供了高达4.5TB的流量容限,在部分场景下,峰值下载速度可达到3Gbps,为4G LTE的20倍,为观众提供多机位的同时观赛视角。由于毫米波视距传输效果最佳的特性,小体积的毫米波基站网状部署,从照明设备、扬声器等位置为全场观众提供高速传输通道,这样一来也充分利用了毫米波网络的高容限特性。 
       而明年的北京冬奥会,承办地已经将毫米波网络作为赛事转播现场传输的主要载体,届时低压缩率的8K赛事画面能正好通过5G毫米波的大上行带宽进行传输,低压缩率同时也能把编解码的时延控制在1ms甚至是低于1ms。这不仅是对 体育 赛事的利好,而且是为所有依赖实时网络视频传输开展业务的行业打开了一片新的天地,前述的远程医疗也会摆脱现在的实施困境。 
       从另一方面看超级碗的案例,在高传输带宽之下所暗含的提升,便是毫米波网络的系统容量远远高于低频网络,能使它在人口稠密场合如超大规模城市中发挥出更大效用。现在大城市里几百米一个基站的情况司空见惯,这并非信号覆盖的需要,而是如果不保证基站数量就会在用户接入端产生流量瓶颈。毫米波若得到部署,则可完美解决这个痛点。 
    XR的情况与 体育 赛事转播类似,毫米波的高带宽和低时延特点能在为更高画质无线AR/VR应用、更低时延操控反馈提供硬件条件的同时,也拓宽其适用范围——也许在毫米波网络部署深化的将来,XR能走出小黑屋,在毫米波精确的定位能力下,兑现其横空出世时所许诺的美好愿景。 
       智能制造业的生产环境则有点类似于人口稠密区,如果存在大量的自动化自行单元(如AGV车辆),免不了要对这些单元进行管控,这其中所要进行的数据传输对实时性、网络通畅度以及整体带宽容量都会有较高的要求。这不是能用Wi-Fi敷衍过去的需求,根据具体机器人方案供应商的统计,一部AGV需要大约2Mbps的传输带宽,在较大的厂区里或项目下,或能有数百台车同时运行,要同时保证千兆级的带宽和低时延的远程控制能力,只有毫米波网络才能做到。 
     融合纵横 春风吹向未来  
    不论是5G网络内Sub-6GHz与毫米波在网络通信技术层面的聚合,还是在更广泛层面上,5G对各行各业的渗透以及反方向上各垂直行业对5G方案的量体裁衣,毫米波都会在这其中扮演关键的一环,不仅仅是因为技术特点,更因为前期充分的生态发展,已经为5G毫米波网络加入商用铺好了路。 
    仅是现在,全球市场上就已经有超过100款智能手机终端对毫米波频段提供了支持,包括搭载高通5G旗舰移动平台骁龙888 Plus、骁龙888的众多旗舰机型以及搭载骁龙780G、骁龙778G等5G移动平台的各档位机型等。而且由于有高通等行业领头厂商经过日积月累的技术迭代革新,它们所提供的成熟方案基本上能让所有设备厂商都具备毫米波基站的生产能力。 
    而在决策层意志,5G网络往毫米波延展的行动也已经箭在弦上。今年7月13日,十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,文中提出“加强5G频率资源保障,适时发布5G毫米波频率规划, 探索 5G毫米波频率使用许可实行招标制度,研究制定适合我国的5G工业专用频率使用许可模式和管理规则”。有决策层的助推,毫米波的生态势必会得到进一步的成长。 
       可以想象,当有足够多垂直行业通过毫米波实现了自己的互联网+再度进化时,此刻我们再回望5G,将能看到一幅所有行业通过5G通信“合纵连横”的壮观场面,也就是在这一刻,人们会真正体验到4G到5G之间,这其中应有的代差感。和所有事物一样,5G同样需要积累量变而实现质变。 
    毫米波指向的不仅仅是当下和面前的道路,它也是未来通信技术演进路径上的一个必经节点。接下来的5G演进会沿着毫米波继续往更高频率扩展,这个过程中,6G概念将会一点点汇聚成型。不论从商用前景角度,还是宏观战略框架下考虑,毫米波都值得所有人为之颔首。 

从实际应用看毫米波:吹动5G的下一股春风

4. 5G毫米波机遇及挑战

  通信世界网消息 (CWW)5G定义了eMBB、uRLLC和mMTC三大场景,对容量,时延,可靠性和连接数均提出了更高要求,到目前为止,中国移动已经部署50万以上的5G中频段基站,到年底前预计还会新增20万低频段的共建共享基站,当前5G网络为2C用户带来了较好的网络体验。毫米波相比中低频可提供更大带宽、更高速率、更低时延,有望更好支撑2C、2H、2B、2N等用户的多样化业务需求,但同时也面临众多挑战,需要产业加强对毫米波技术和应用的研究和 探索 。
    5G毫米波的特点和优势 
   5G毫米波支持400MHz的小区带宽,800MHz的载波聚合,因此具有单用户高速率优势,根据目前实测数据,在考虑载波聚合的情况下,毫米波上下行单用户峰值速率可达1Gbps和3.7Gbps以上,相比中频段分别提高了2倍和20%,后续通过算法优化和256QAM高阶调制的标准化完成,单用户速率有待进一步提升。毫米波的子载波间隔为120KHz,即slot时长为0.125ms,是中频段NR的1/4,故具有更低的时延性能。根据实测数据,毫米波的RTT环回时延低于4ms,是2.6GHz NR和FDD系统的一半。由此可见,作为5G的重要组成部分,毫米波将能够进一步释放5G的潜力。
   但毫米波易受遮挡、穿透特性差的频率特性,导致覆盖性能相比中低频有较大差距。根据我们的外场测试,在室外场景中, EIRP为48dBm情况下 LOS覆盖距离为400~500米,NLOS场景则受限于遮挡程度。室内场景中,以LOS覆盖为主,可覆盖60米左右。在室外覆盖室内场景中,覆盖范围存在较大挑战,主要受限于墙体遮挡。总体而言,毫米波穿墙损耗较高,不适合用于室外覆盖室内场景。纯室外覆盖场景下,在茂密植被、建筑楼宇遮挡损耗高的场景时,容易掉话,连续组网成本高,毫米波更适合部署于LOS或具备良好反射路径的区域性覆盖场景。
    毫米波商用及产业进展 
   目前世界主要经济体已经完成或者正在进行5G毫米波的频谱规划。国际上对毫米波的频谱规划大部分集中在24.25~43.5GHz之间,我国已规划确定的试验频谱为24.75~27.5G。其中美国、日韩等地的毫米波的应用节奏较快,已经进行了部分地区的商用部署,中国也在2017年开始了毫米波技术试验。根据GSA最新的数据,目前全球已有28家运营商在毫米波频段进行了商用部署。
   具体到毫米波端到端设备,在基站设备领域,主流设备厂商已经陆续推出毫米波商用基站产品,目前普遍支持满足密集城区覆盖需求、EIRP大于65dBm的室外覆盖产品,部分厂商还发布了满足高穹顶室内场馆覆盖及街道覆盖的杆微站产品,该产品的EIRP规格一般在40或50dBm左右。但分布式的皮站目前尚未有产品推出,一些毫米波室内场景目前主要借助杆微站解决。在终端及芯片领域,主要的芯片解决方案厂商:高通、海思、三星、MTK等也都推出了其毫米波芯片方案,目前全球商用的毫米波终端已有约70款,主要还是以手机和CPE为主,数字通道数为2T2R。
      毫米波应用场景及系统参数 探索  
   毫米波作为sub-6G的补充和增强,需要我们先 探索 清楚毫米波可能的适用场景。毫米波具有大容量、低时延的优势外,还具有更高距离分辨率、更强定位精度等优势,可 探索 2C、2B和通感一体等场景的应用。2C场景下, 体育 场馆、机场等特殊大容量场景,在高清、超高清视频等高速率业务逐渐普及后,可能存在容量需求无法满足的问题,毫米波可用于这些热点的容量补充。通感一体化场景下,可 探索 在自动驾驶、无人机等应用中,提供更高的距离分辨率、角度精度和定位精度以满足行业需求。
   毫米波的这些特性还将助力工业智能化革命,在2B场景中发光发热。例如,在高铁车地通信场景中,列车进站后,运行过程中产生的视频监控、机器运行状态、传感器等数据需要与车站同步,传统方式为视频卡拷贝,效率和实时性很低。该场景的传输特点为信息传输距离短,多为LOS环境,传输时间短、数据量相对较大。使用毫米波则能够提供强大的优势,50秒内传输50GB的数据,最大上行传输速率超过1.5Gbps,无需人工干预。在密集部署的工业相机、智慧工厂等2B应用场景下,无论是1.17Gbps的上行速率要求,还是低于5ms的时延刚需,亦或者5个9的可靠性需求,毫米波都可更好的保障2B行业的应用。
   3GPP定义毫米波可支持50MHz/100MHz/200MHz/400MHz不同的载波带宽。综合考虑端到端的性能,第一:小区带宽越大,公共开销越小,邻区关系越简单,切换次数越少,更易达到负载均衡; 第二:由于毫米波流数及调制方式低于中低频段,小区带宽支持400MHz方能体现毫米波优势,是技术演进的必然趋势; 第三:基站支持小区带宽400MHz相对200MHz无成本、技术复杂度提升,终端侧支持400MHz*1及200MHz*2无本质差别。因此我们建议基站和终端支持的载波带宽一致,优选400MHz,同时考虑到未来分配的频谱可能不是400MHz的整数倍,也同步建议支持200MHz。目前产业大多数都支持单载波100MHz,少数基站和终端已经支持单载波200MHz带宽,但400MHz小区带宽目前产业还无规划。建议产业伙伴们联合推动支持400MHz小区带宽。
   5G毫米波帧结构定义非常灵活,考虑目前的产业、性能和需求分析,建议网络和终端支持3D1U(即DDDSU)、2D2U(即DDSUU)和1D3U(即DSUUU)等多种帧结构。3D1U适用于补热补容场景业务,比如交通枢纽;1D3U适合仅上行有大流量需求,下行无速率要求的场景,比如工业视觉; 2D2U适用于上下行吞吐量均有较高需求的场景,比如园区办公;同时考虑毫米波覆盖范围小,易衰落,交叉时隙干扰相对较小,可考虑根据垂直行业不同业务需求,配置不同的帧结构,实现灵活的帧结构配置或调整。目前产业主要聚焦在3D1U和1D3U两种帧结构上,建议产业也考虑灵活帧结构的配置或调整方式。
   目前比较成熟的毫米波架构主要还是数模混合的波束赋形架构,在这种架构下,毫米波基站的EIRP由单通道的输出功率以及通道的规模共同决定,而单通道的功率又决定了器件的工艺选择。不同形态规格的基站产品,需要结合使用需求,进行细致的指标分析,制定合适的基站产品参数。目前毫米波基站产品其射频前端大多采用了硅基工艺,但在砷化镓等化合物材料和工艺上建议产业界继续深入 探索 。
    毫米波的应用挑战及目标建议 
   虽然毫米波在全球已经有部分商用,但我们也发现相较于于中低频,毫米波的产业成熟度还较低,与商用的目标还有一定的差距。典型的问题包括:1、基站设备的成本高和性能不足:基站设备目前主要以杆微站为主,站型较单调,EIRP较低,覆盖能力不足,缺乏真正满足广覆盖需求的宏站站型;由于全球产业规模小,覆盖效能低,因此基站设备成本还比较高,大概为同部署场景的sub-6G站型的2倍;基站功率效率低、功耗大,并且尚无法完全支持网络所需功能。2、终端的能力仍有待加强,目前的商用终端主要以支持28G频段为主,对我国的26G频段支持力度较弱,同时单载波带宽较窄,产品形态少,我们认为未来毫米波的应用应该涉及到多种多样的需求,诸如 娱乐 、工业等领域,因此终端可能还会出现头盔、机械臂等各种形态的产品。另外,支持毫米波的终端型号较少,增加毫米波频段后成本比纯sub-6G终端高约10%以上。手持终端上行发射能力不足,需要持续优化。3、基站关键器件性能较弱,例如发射功率、噪声系数、效率、集成度等仍有提升空间。4、毫米波测试技术不成熟,毫米波依赖OTA测试技术,但现在毫米波的测试模型不完备,尚无成熟端到端测试系统。测试效率低、成本高。
   对于以上挑战,我们提出几点近中期毫米波应用的目标和建议:对于毫米波基站,应进一步丰富站型规格;在高低频协同组网上,我们的目标是既可以与sub6G协同组网也可以面向局部区域进行毫米波的独立组网,目前的功能实现上还有待成熟;在帧结构上我们希望面向不同的场景可以支持灵活的帧结构,目前产业还主要支持以下行为主的帧结构。此外,诸如IBW带宽、多用户MIMO、MCS等级、功率效率等仍有一定的上升空间。对于毫米波终端,我们建议具备更多的形态,支持国内规划的n258全频段,单载波支持400MHz带宽。对于毫米波器件,持续提升性能和集成度。在测试方面,尽快支持高效、完备的测试方案。
   最后面向毫米波中远期发展,技术创新大有可为,例如面向架构演进的全数字波束赋形架构及透镜天线架构,提升覆盖的智能超表面赋形技术及超表面覆盖增强技术、与感知结合的毫米波通感一体化技术、优化天线设计的稀疏阵方案等,希望业界专家学者们共同研究和 探索 ,碰撞出更多创新思维的火花。
    结束语 
   5G技术的高质量发展离不开高、中、低频段的协同发展。其中,高频段是保证网络高速率和大容量的关键频段。在5G未来发展中,毫米波技术将发挥重要的补充作用。希望产业伙伴共同 探索 5G毫米波的适用场景、高性价比的端到端实现方案,打造健壮、完善的产业链,充分挖掘毫米波的技术和商业潜力,共同为毫米波产业的发展添砖加瓦。

5. 60万亿市场新风口,5G为其助力,即将迎来爆发期

 
   5G已经正式开始商用,虽然5G的基站还没全部建设完成,但一线城市购买了5G手机的人相比早已用上了。但只是网络的加快,可并不是5G的主要用途, 5G的使用最主要的是促进物联网的发展。 
   
    物联网最早是1990年实现的 :约翰·拉姆基(john ramkey)发明的连网烤面包机,之后越来越多的设备连接到网络上, 1999的时候物联网风口理论喧嚣尘上, 但随后证明物联网还是没能真正的普及到人们的生活中。
   现在物联网虽还未完全普及,但像烟雾报警器、电子设备、平板电脑和扬声器这样的智能家居设备现在已经连接到互联网。而这些设备也创造了新的细分市场,那些 早早涉足物联网领域的企业也已经获得了巨大的财务收益 。
   
   不过物联网的发展还是有一定的局限性,但在2016年6月的时候3GPP组织(移动通信标准化团体)将NB-IoT标准协议(即“窄带蜂窝物联网”,你可以记为“NB的物联网协议”)确定为物联网通信的全球统一标准,并在11月将华为的极化码方案确定为5G短码的最终方案后,中国不仅在通信领域获得了重大话语权,更是对物联网的发展有着绝佳的促进作用。
   毕竟 5G技术被认为是物联网的标配,能提供低成本、低能耗、低延迟、高速度、高可靠性的通信,以支持物联网长时间、大规模的连接应用。 就好比智能 汽车 ,在时速200公里的情况下,保证车与车,车与路之间的信号延时仅一秒。而5G的物联网应用还不仅如此,现在各项技术早已具备,唯一的限制就是人们的想象力了。
   
    目前,已经有很多企业已经意识到了物联网的巨大潜力,并正在将物联网整合到尽可能多的设备中。 因为物联网的复杂与整合了物联网的设备的无限可能,物联网将会在各行业快速发展并运用,最终达到的效果就是万物联网。
   据美国市场研究公司Gartner预测,到2020年,全球物联网设备将达260亿台,市场规模将达1.9万亿美元。而 麦肯锡的预测则是到2025年,市场规模将达到11.1万亿美元(相当于60万亿人民币) 。 不过在此之前,物联网还有其他的难关需要攻克,那就是网络安全。 
   想想当你家里的所有东西都联网后,若有人攻击,那么家里的设备全都不受主人的控制并对主任发难,那可就是场灾难了。好在物联网也就这样一个缺陷,所以想要抓住物联网的人现在就可以行动了,毕竟,风口不等人的。
   

60万亿市场新风口,5G为其助力,即将迎来爆发期

6. 5G毫米波在各行各业有哪些应用?如何弥补覆盖问题?

由中国联通和GSMA主办、高通科技有限公司支持的5G毫米波展区,呈现出精彩的外观,充分展示了5G毫米波的极致性能和对各行各业的丰富应用全球移动通信行业的年度盛会2021世界移动通信大会(MWC)在上海开幕。会上,由中国联通、GSMA赞助、高通科技支持的5G毫米波展区,精彩亮相,充分展示了5G毫米波的极致性能和对各行各业的丰富应用。同日上午,中国联通副总经理麦兖州先生、GSMA高级顾问王建宙、高通中国董事长孟普出席5G毫米波展区启动仪式。

5G毫米波展区仪式嘉宾合影毫米波是5G的重要组成部分,5G是国家发展的重要组成部分。作为冬奥会唯一的运营商合作伙伴,中国联通致力于在冬奥会现场进行毫米波试点测试,这将加速产业链的发展。这一次,我们与GSMA、高通等生态合作伙伴共同打造了5G毫米波展区,有效展示了5G毫米波产业链发展的阶段性成果,为加快5G毫米波在中国的部署奠定了重要基础。由于毫米波技术具有足够的可用带宽和高天线增益,可以支持超高速传输速率,波束窄,灵活可控,可以连接大量设备。在5G时代,毫米波在多种无线接入技术的移动通信网络中可以有两种应用场景。毫米波小基站可以增强移动通信在高速环境下的使用体验。

毫米波频段有大量连续可用的频谱资源。将毫米波应用于5G网络,可以更好地满足超大带宽、超高速的应用需求。得益于联通、高通等30多家企业的共同努力,观众可以获得身临其境的5G毫米波业务体验,看到全景的5G毫米波产业生态,更好的感受5G带来的美好未来!5G创新是数字转型的核心,毫米波是不可或缺的使能技术。与中国联通、全球移动通信协会(GSMA)等行业领导者一起展示5G毫米波的成就和潜力,是高通十多年来积极投资R&D、商业和生态发展5G毫米波技术的最新范例。高通将继续与不断扩大的5G生态系统携手,充分利用毫米波等领先技术,充分释放5G的潜力,不断丰富5G终端和应用,从而加快5G的扩张,惠及更多消费者和行业。

在采用多种无线接入技术的传统覆盖网络中,宏基站和小型基站都工作在低频带,这带来了切换频繁和用户体验差的问题。为了解决这个关键问题,在未来的覆盖网络中,宏基站将工作在低频带作为移动通信的控制平面,而毫米波小基站将工作在高频带作为移动通信的用户数据平面。基于毫米波的移动通信回程(基站回程)。在使用毫米波信道作为移动通信的回程后,覆盖网的组网将具有很大的灵活性。未来5G时代,小/微基站数量会非常大,部署方式会非常复杂。根据数据流量的增长需求,可以随时随地部署新的小基站或微站,一些小基站可以在空闲时间或轻流量时间灵活实时关闭,从而达到节能降耗的效果。5G时代,更多的对象连接到网络,异构网络(HetNet)的密度将大大增加。