5G 未来之匙

前言

 5G这个词相信大家经常听到，对他的直观印象就是网速变快了。但其实远不止如此，他的商用价值也很高，比如在云计算上。现在人们对他的认识还不是很广，下面我将对他进行一一介绍

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5G的定义与标准

5g全称第五i代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术。说到5g，就不得说一说他的前几代，也就是1-4g，下面我会罗列具体细节

1G

AMPS：高级移动电话系统，运行于800MHz频带，在北美，南美和部分环太平洋国家广泛使用

TACS：总接入通信系统，由摩托罗拉公司开发，是AMPS系统的修改版本，运行于900MHz频带，分为ETACS(欧洲)和JTACS(日本)两种版本。英国、日本和部分亚洲国家广泛使用此标准，我国邮电部于1987年确定以TACS制式作为我国模拟制式蜂窝移动电话的标准

NMT：北欧移动电话，运行于450、900MHz频带，应用于曾在北欧国家、瑞士、荷兰、东欧及俄罗斯等国。NMT450由爱立信和诺基亚公司开发，服务于北欧国家。是世界上第一个多国使用的蜂窝网络标准，运行于450MHz频段;NMT900为升级版本有更高的系统容量，并能使用手持的终端产品

C-Netz：运行于450MHz频带，应用于西德、葡萄牙及奥地利

C-450：与C-Netz基本相同，运行于450MHz频带，二十世纪八十年代部署在非洲南部

Radiocom2000：RC2000，运行于450、900MHz频带，应用于法国

RTMS：运行于450MHz频带，应用于意大利

NTT：分为TZ-801、TZ-802和TZ-803三种制式，高容量版本称为HICAP

2G

GSM：全球移动通信系统，基于TDMA，源于欧洲并实现全球化，使用GSN处理器。GSM系统通过SIM卡来识别移动用户，这位发展个人通信打下了基础

IDEN：基于TDMA，美国独有的系统，被美国电信系统商Nextell使用

IS-136﹙D-AMPS﹚：基于TDMA，美国最简单的TDMA系统，用于美洲

IS-95﹙CDMAOne﹚：基于CDMA，美国最简单的CDMA系统，用于美洲和亚洲一些国家

PDC：基于TDMA，仅在日本普及

3G

WCDMA(欧洲)：基于GSM发展而来，欧洲与日本提出的宽带CDMA基本相同并进行了融合。该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略，机遇GSM的市场占有率情况，WCDMA具有先天的市场优势，是终端种类最丰富3G标准，占据全球80%以上市场份额。WCDMA的支持者包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。

CDMA2000(美国)：由窄带CDMA(CDMAIS95)技术发展而来的宽带CDMA技术，美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和韩国三星都有参与，但韩国成为该标准的主导者。CDMA2000可以由CDMAOne结构直接升级到3G，成本低廉。但使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。

TD-SCDMA(中国)：中国大陆独自制定，于1999年6月中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出，但技术发明始于西门子公司。TD-SCDMA因辐射低被誉为绿色3G。该标准可不经过2.5代的中间环节直接向3G过渡，适用于GSM系统向3G升级，但相对于另两个主要3G标准CDMA2000和WCDMA它的起步较晚，技术不够成熟。

WiMAX：微波存取全球互通，又称为802·16无线城域网，是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。   

4G

LTE：它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准

由于WCDMA网络的升级版HSPA和HSPA+均能够演化到FDD-LTE，我国自主研发的TD-SCDMA也可绕过HSPA直接向TD-LTE演进，所以这一4G标准获得的支持是最大的。

LTE-Advanced：LTE技术的升级版，正式名称为FurtherAdvancementsforE-UTRA，LTE作为3.9G移动互联网技术，那么LTE-Advanced作为4G标准更加确切一些。LTE-Advanced包含TDD和FDD两种制式，其中TD-SCDMA将能够进化到TDD制式，而WCDMA网络能够进化到FDD制式。移动主导的TD-SCDMA网络可绕过HSPA+网络而直接进入到LTE

WiMax：全球微波互联接入，另一个名字是IEEE802.16。WiMAX的技术起点较高，能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍

WirelessMAN-Advanced：WiMax的升级版，即IEEE802.16m标准，802.16m最高可以提供1Gbps无线传输速率，还将兼容未来的4G无线网络。

5G8

8个指标： 流浪密度 连接数密度 时延 移动性 能效 用户体验速率 频谱效率 峰值效率 

同时5G满足ITV的三大通用场景：海量机器通信 增强的移动宽带 超高可靠和低延迟通信。

5G也满足时下最流行的AR和VR/MR的实时传输需求，保证VR和AR的高带宽需求不丢包。

基站的分类

主要分为宏基站和小基站

宏基站：一般覆盖范围数千米，又叫铁塔站

小基站： 一般覆盖在10m-200m

小基站又分为家庭基 微基站 微微基站 室内基站 个人基站

小基站的优缺点也很明显 优点：成本低，安装容易 劣势：功率小 干扰小，更小的范围

除此之外还会增加大规模的天线阵列：提升了信号可靠性 提升基站吞吐量 大幅降低对周边基站的干扰 服务更多的移动终端。

动态自组织网络

传统的无线蜂窝通信网络，需要固定的网络设备如基地站的支持，进行数据的转发和用户服务控制。而无线自组织网络不需要固定设备支持，各节点即用户终端自行组网，通信时，由其他用户节点进行数据的转发。这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地部署，适合于一些紧急场合的通信需要，如战场的单兵通信系统。但无线自组织网络也存在网络带宽受限、对实时性业务支持较差、安全性不高的弊端。国内外有大量研究人员进行此项目研究。

无线自组织网络(mobile ad-hoc network)是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流。通常节点具有持续的能量供给。

5G的频谱资源

5GHZ以下的频段已非常拥挤，目前解决方法主要为高频段和超高频段

5G的新业务

URLLC：对时延 可靠性要求高

MMTC：对连接数量 耗电/待机要求高

embb：AR/VR等传输速率要求高

近年来5G的应用场景逐渐增多，比如在物联网和车联网上都有不错的应用效果，在无人机领域也取得了不错的效果。在目前的5G市场上中国占有绝对的话语权，希望以后能更上一层楼。