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2014-12-30
发表于 2020-1-10 08:34:19 |显示全部楼层
作者订阅号:BOO聊通信

看过我前面文章是谁“发明”了5G?,应该了解5G网络的技术标准、技术方案并不是由某个人或者某个公司制定的(现在还挺多人觉得5G技术是华为发明的。。)。

其中5G的愿景(就是用5G想干嘛)是由国际最权威的电信组织ITU(国际电信联盟)提出的,但实际负责制定5G技术标准,决定5G每个环节用什么技术方案的是移动通信领域最权威的全球标准化组织3GPP。而3GPP制定标准的方式,就是召集它下面的会员单位(囊括全球所有通信相关组织、企业)开会,大家提出议案,然后投票,采纳或者不采纳。





通过这种方式,5G标准就逐渐诞生了。但是,由ITU提出的5G应用的场景其实是三大类(老生常谈了),分别是eMBB(大带宽业务)、uRLLC(低时延业务)、mMTC(物联网业务),但是目前3GPP仅仅把eMBB的全部实施方案,也就是协议标准定完了。




3GPP制定的每一版本的协议,都是以R开头的,R就是Release的意思,就是中文“公开发行”的英文名,R15是5G第一版正式的标准,翻译过来就是第15个公开版本的协议。

那么R15之前是啥呢?当然就是4G和3G啦!




那1G和2G呢?3GPP诞生的原因就是为了制定全球统一的3G移动通信标准,1G和2G时代还没它啥事儿呢。所以3GPP才被叫做3G-PP。

但是,5G协议包括之前的3、4G协议,都不是一蹴而就的,而是先出一个基础包,然后逐渐往上增加功能,比如4G的第一版协议是R8,一直迭代到R14还是4G呢。5G也是这样,第一版的5G R15仅仅是能实现eMBB一部分功能的5G,也就是能凑合用的5G,如果想实现完美的5G,可能要等到R17、18、19。。。




那么现在5G出到哪一版协议了呢?R15之后,R16才出了一半(没错,一个版本的协议也可以分两个阶段出),R16定稿要等到20年上半年。

但是,今天我们要说的并不是R15或者R16,而是R17。因为2019年12月,在西班牙锡切斯举行的3GPP会议上,3GPP围绕“网络智慧化、能力精细化、业务外延化”三大方向共设立23个标准立项,预计将于2021年中或年底完成。

而R17可以说是5G第一个比较完整的版本,R17之后,mMTC才能应用,所以直到R17之前,5G可能也就是个仅仅实现了独立组网SA(见给忙碌者的5G基础知识课(八)——NSA or SA?这是一个值得思考的问题)的eMBB+部分uRLLC功能的“残次”5G网络

值得注意的是,在此次23个标准立项中,近一半的项目是由我国运营商、设备商、终端企业担当报告人(牵头人)。中国移动、中国电信、中国联通、中兴、华为、大唐电信、vivo、oppo提出的项目均获得通过。



好了,说了这么多背景介绍下面简单说说5G在R17中走向何方吧。由于上面项目太尼玛多了,说点重点的。

一、增强版本的NB-IoT与LTE-MTC

牵头人:华为与爱立信。NB-IoT与LTE-MTC(eMTC)其实就是4G时代的两种移动物联网制式,NB-IoT与eMTC都是基于4G网络制式制定的协议,可以说都是阉割版4G协议。

那么你可能就有疑问了,都是4G的阉割版了,为啥还能用在5G里?因为5G的mMTC也就是物联网想兼容4G的NB-IoT与eMTC,毕竟对于绝大多数的物联网应用来说,不需要大速率、不需要低时延,只要网络能接入的设备足够多就可以了,比如水表、电表、路灯、井盖等,所以NB-IoT与eMTC够用了。




那么NB-IoT与eMTC又有什么区别呢?NB-IoT技术使得移动网络覆盖范围更大、能接入的设备更多、设备功耗更低,但是速率更慢、网络时延更高。而eMTC牺牲了前几个特性,提升了网络速率,降低了网络时延,两种技术应用场景差别比较大。








二、5G非地面网络/NB-IOT与eMTC的非地面网络

这块分两个牵头人。其中牵头5G(对人通信)非地面网络的是法国公司泰雷兹集团(THALES),我也是第一次听说这家公司。。对于通信人来说这个公司太非主流了,但是人家是欧洲第一大战斗系统(包括侦察系统、火控系统和操纵系统)生产集团,是设计、开发和生产航空、防御及信息技术服务产品的专业电子高科技公司。



牵头NB-IoT与eMTC(对物通信)非地面网络的是联发科,这个公司大家应该都知道。

简单来说,这个项目主要就是探究如何让5G网络能适应对空、对海等非对地面通信的,这样的话5G可以扩展应用在无人机、飞机、海面船只等场景,使得5G网络成为一张全方位立体覆盖的网络。


三、5G使用频率扩展至52.6GHz-71GHz

牵头人英特尔和高通。这个没啥可说的。5G空口其实没什么突破性的新技术,前面《给忙碌者的5G基础知识课》课程中讲了那么多技术,其实也就是Massive MIMO对容量与峰值速率提升比较明显,而这个技术也是从4G过来的,仅仅是继续提升天线数量。。




所以5G想不断提升速率和容量,最好的方法也就是继续提升频率带宽,也就是数据传输的马路宽度。而由于低频、中频频段真是寸土寸金,已经没法再榨出任何一丢丢频率,但高频频率部分,主要是毫米波波段(这个频率范围的无线电波波长已经小于1毫米了)还有大把大把的空闲频率空间可以用,所以把5G频率延伸到高频率理所当然。




但是,这个52.6GHz-71GHz频率已经太高了。。导致一是传播范围太近了(无线电波频率越高覆盖范围),只能用于小范围场景热点覆盖,二是这个频段的通信设备比较复杂,所以应用于移动通信系统比较困难。。

但这个频段好处也比较明显,一是没人用,几个GHz的频率可用(5G现在的频率才100MHz带宽可用),二是高频段更适合做Massive MIMO,因为频率越高,无线电波的波长越短,发射它的天线可以越小,所以可以把更多天线集成在一起。大带宽+更多的天线,几十Gbps的下载速率都so easy,估计那时候就可以研究研究全息影像。


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2019-5-29
发表于 2020-1-10 13:24:07 |显示全部楼层
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