文档介绍：移动设备新技术
课程报告
教师: 陈乙雄
学生: 陈增机自实验2班 20142563
2016/10/15
5G:定义未来移动通信
4G,这个名词已经在我们的日常生活中极为普遍,每天我们都要用手机通过4G流量上网,这极大的方便了我们的生活。尽管4G还未达到充分商用的程度,但是我们对于新技术的发展与研究是停不下脚步的。
理所当然,相对于4G移动通信的下一代,5G(Fifth Generation)就会是当下研究的热点。5G就是第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术。在此之前,也有前几代通信技术,1G于20世纪八十年代初提出,是以模拟通信为代表的模拟蜂窝语音通信系统,当初的“大哥大”使用的就是这一代通信技术,这时候以语音通信业务为主。2G是1991年提出的以时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)为主的数字蜂窝语音技术,从此人们能够发短信了。从1G到2G,从模拟信号到数字信号的转变,通话的质量上升了一个台阶,这时候移动电话迅速普及。之后到了2001年,出现了3G,这是第三代数字多媒体移动通信技术,这在数字技术的基础上加了多媒体,手机上看图片就非常容易了,这就使得移动电话从以前的功能机向智能机转变,“移动电话”的叫法开始消失,“智能手机”开始大行其道。又过了十年,2011年用上了4G,它是以正交频分复用(OFDM)和多入多出(MIMO)为核心的宽带数据移动互联通信,相比于3G,4G的频宽发生了飞跃式的提升,智能手机更加普及,手机看视频已经司空见惯。同时,依附于智能手机的各种可穿戴设备也渐渐流行。由此,万物互联的概念也应运而生,真正意义上的万物互联靠的是什么?毋庸置疑,那就是5G。
对于5G,我们也有一些技术上的需求与目标。5G包含了一些技术指标:峰值速度、时延、同时连接数、移动性、Bit成本效率。这里主要关注下面一些参数。
峰值速度就是数据传输的理论最大速度,较之4G(峰值速度100Mbps),5G将达到10Gbps(具体的数据我参考的不同资料都略有不同),这将是4G的100倍。
时延是指对于已经建立连接的收发两端,数据包从发送端产生,到接收端正确接收的时间延迟。时延与数据包的大小有关,当然也与传输数据的网络结构有关,现在的4G技术端到端的时延是50ms,空口时延是10ms,但是对于5G来说,端到端的时延将减少到5ms,空口时延减少到1ms。5G的时延较4G大大减少,因此增强了用户的体验好感。
同时连接数,就是支持同时连接的设备数。预计到2020年的时候,全球移动终端(不包含物联网)数量将超100亿。到时候再加上数量巨大的物联网设备,网络的同时连接数就得大幅提升。相比于4G系统,5G的同时连接数需要提升10倍以上,达到同时支持包括IoT(物联网)在内的超千亿个连接的能力。
移动性是指在特定的移动场景下达到一定用户体验速率的最大移动速度,这些特定的场景包括高铁,高速路等,也就是在移动速度很快的场合。一个移动通信的基站的覆盖范围是有限的,当人们手持移动上网设备离开一个基站的范围而进入另一个基站的覆盖区域时,比如会进行服务基站的切换,而5G就必须保证能实现的移动性是500km/h以上时也能够稳定到用户无法察觉的状态。
Bit成本效率指的是每bit数据所消耗的成本,这些成本包括资本性的网络测试、设备等成本