【儀器儀表商情網(wǎng) 焦點新聞】5G將是一個全球的標準,這點與4G類似。與前4代不同的是,5G的應用十分多樣化。峰值速率和平均小區(qū)頻譜效率不再是唯一的要求。除此之外,體驗速率、連接數(shù)、低延時、高可靠、高能效都將成為系統(tǒng)設計的重要考量因素。應用場景也不只是廣域覆蓋,還包括密集熱點、機器間通信、車聯(lián)網(wǎng)、大型露天集會、地鐵等。這也決定5G了中的技術是多元的,不會像前幾代的每一代都有唯一一個標志性的技術。
5G應用和關鍵性能指標
面向移動互聯(lián)網(wǎng)用戶,未來5G的目標是達到類似光纖網(wǎng)速的用戶體驗。而對于物聯(lián)網(wǎng),5G系統(tǒng)應該支持多種應用,如交通、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、金融、建筑、電網(wǎng)、環(huán)境保護等,特點都是海量接入。
數(shù)據(jù)流業(yè)務的特點是高速率,延遲可以為50ms~100ms;交互業(yè)務的延時為5ms~10ms;現(xiàn)實增強和在線游戲需要高清視頻與幾十毫秒的延時。到2020年,云存儲將會匯集30%的數(shù)字信息量,意味著云與終端的無線互聯(lián)網(wǎng)速率達到光纖級別。
在物聯(lián)網(wǎng)中,有關數(shù)據(jù)采集的服務包括低速率業(yè)務,如讀表,還有高速率應用,如視頻監(jiān)控。讀表業(yè)務的特點是海量連接、低成本終端、低功耗和小數(shù)據(jù)包;而視頻監(jiān)控不僅要求高速率,其部署密度也會很大??刂祁惖姆沼袝r延敏感和不敏感的,前者如車聯(lián)網(wǎng),后者包括家居生活中的各種應用。
除了用戶體驗速率、流量密度、連接數(shù)密度、時延(端到端)和移動性等KPI定義,5G需求還包含了3種效率:小區(qū)平均頻譜效率,單位是比特/秒/赫茲/小區(qū),或是比特/秒/赫茲/平方公里;能效,單位是比特/焦耳;成本效率,單位是貨幣單位/比特。
5G的需求列舉了如下幾大應用場景:密集居住區(qū)、辦公室、商場、體育館、大型露天集會、地鐵系統(tǒng)、火車站、高速公路和高速鐵路。對于每一種應用場景,又有不同的業(yè)務類型組合。
四大典型部署場景
5G中比較重要也更好量化的性能指標有三個:一是室外100Mbps和熱點地區(qū)1Gbps的用戶體驗速率;二是相比4G要有10~100倍的連接數(shù)和連接密度的提升;三是空口時延在1毫秒以內(nèi),端到端時延在毫秒級。
從部署角度看,5G可分出4大典型部署場景,能夠與技術更緊密地掛鉤。這四個場景分別是:宏覆蓋增強、超密集部署、物聯(lián)網(wǎng)和低時延/高可靠。
——宏覆蓋增強場景
在這個場景,所用的頻段多半是低頻的,宏小區(qū)的覆蓋半徑可達數(shù)公里。實現(xiàn)100Mbps的用戶體驗速率的性能指標較有挑戰(zhàn)性。在這個場景中,不同用戶到基站的路損差異很大,使得信噪比差別也很大。宏站上一般允許布置許多天線。連接數(shù),即使是人與人之間的通信用戶數(shù)也十分大。因此比較適合的技術包括:大規(guī)模天線、非正交傳輸,以及新型調(diào)制編碼。這些技術一般情況下可以較好地共存,即復合使用,總的增益近似等于各個技術所帶來增益的疊加。