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2020-01-19

合明科技告知你真正的5G应用场景有哪些?

发布者:合明科技 ; 浏览次数:66

全球移动通信协会5G白皮书—合明科技告知你真正的5G应用场景有哪些?


文章来源:上海情报服务平台 李远东

文章关键词导读:5G、通讯基站、频谱、毫米波、物联网、传感器、芯片、PCBA线路板


1、面向下一个十年(2020年~2030年)的无线移动宽带通信的愿景

与此前的各代无线移动宽带通信系统相类似,未来5G得到大规模部署的快慢以及移动通信基础网络运营商的投资意愿及能力将直接关系到5G新兴及独特应用的功能发挥。因此,围绕5G,移动通信基础网络运营商应着重关注以下两大关键问题:

 

(1)与该白皮书第3部分所述的未来5G八大需求相对应,未来的无线移动通信网络将可为用户提供哪些类型的新兴服务(至少要想到目前所能想到的),而且这些服务还不能由现有无线移动通信网络提供?

 

(2)如何从上述那些类型的新兴服务的提供中获得一定的收益回报?

 

图1所示为全球移动通信业界截至目前对于未来5G无线移动宽带通信系统在各个主要应用场景之下的对于无线接入带宽、数据率、端到端延迟等参数的需求。这些潜在的应用场景及相关需求如下所述


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各类5G潜在应用对于无线接入带宽以及延迟的需求

编译自全球移动通信协会2014年12月8日发布的5G白皮书Understanding 5G: Perspectives on future technological advancements in mobile


1)虚拟现实/增强现实/沉浸式应用/触觉移动互联网

 

这些技术在信息娱乐方面(比如移动游戏)以及其他垂直应用方面(比如制造业、制药、可穿戴设备等)都有着很多潜在的应用场景。例如,未来,知名的医生可以在全球任何有5G无线移动宽带通信网络覆盖的地方远程控制机器人做各种手术。这些相关类型的应用需要目前的LTE所不能达到的超高带宽与超低端到端延迟来予以支撑,因此也就有望成为未来5G潜在应用场景中的一个关键的商业模式。

 

然而,很值得一提的是,虚拟现实/增强现实在目前尚处于相当初级的发展阶段,而且其后续的进一步发展也并非是独立的,而是有待于大量其他相关技术(比如动作传感器技术、平视显示器技术等)的进步。此外,对于上述相关类型的应用在未来将有哪些对应的可盈利的商业模式问题,目前还是“一团雾水”。


2)自动驾驶/联网汽车

 

如果能使得所有正在行驶中的车辆实时地(在需要的时候)与外界通信,就有望极大地提高现有道路基础设施的使用效率以及车辆的交通安全。如果将来的汽车是全自动驾驶的,而且所有车辆均连接至有着交通管理系统的无线移动宽带通信网络,那么人工操作失误就将不复存在,它们基本上也就可以获得更高的通行速度(将很少有交通拥塞现象出现),而且即使相互之间的物理距离非常近,也不会存在发生交通事故的风险。

 

这类相关的应用对于无线接入带宽数值大小的要求并不高,但是由于采用的是“请求/命令——应答”的通信机制,所以对于端到端往复延迟的要求就非常高,从而,5G规范中就需要提供低于1毫秒的端到端往复延迟需求。此外,未来的全自动汽车将实现在所有的地理及路况条件下均能全自动地驾驶,因此需要未来的无线移动宽带通信网络具有高度可靠的100%覆盖率。


3)无线“云”办公/多人无线视频会议

 

高速的无线移动宽带通信网络由于也同时具有对于近乎“海”量数据的存储能力,从而具有使得无线“云”办公这类应用得以大规模普及的潜力。然而,此类应用在目前已经成为现实,相关需求也能被现有的4G无线移动宽带通信网络所满足。而由于此类应用对于“云”服务的需求将会有增无减,而且目前对于端到端往复延迟的需求并不高,因此现有的以及后续演进的4G无线移动宽带通信网络还是能继续提供相关服务的。而多人无线视频会议则对于端到端往复延迟有着很高的需求,这就不是现有的4G无线移动宽带通信网络所能满足得了的,从而就有待于未来5G网络的大规模商用。


4)M2M(Machine to Machine,机器到机器)的连接

 

截至目前,M2M业务已经在很多行业得到应用,但其在未来的潜在应用还有着近乎“无限”的可能性——GSM协会的这份5G白皮书紧接着指出:GSM协会预计,全球移动通信基础网络的M2M连接数将从2014年的2.5亿增长至2020年的10亿~20亿(之所以会预计出这样一个范围,是因为相关增长量将取决于各国移动通信基础网络运营商及政府通信监管部门对于充分利用M2M业务发展机遇所采取必要措施的力度)。

 

典型的M2M业务应用场景包括智能家居系统(比如智能电表,智能温控器,烟雾检测器等)、车辆遥测系统(基于车联网系统)、消费电子产品以及身体健康监测设备。然而,绝大多数M2M系统所传输的数据量非常低,而且对端到端延迟的要求不高。因此,在现有的2G移动通信网络中集成IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)即可提供多种类型的M2M服务。所以,M2M应用对于未来的5G无线移动宽带通信网络并非急需。


2、真正需要从第四代无线移动宽带通信向第五代无线移动宽带通信系统升级吗?

从该白皮书上文所述的相关内容可以看出:

 

(1)全球移动通信业界截至目前所提出的很多潜在的未来5G无线移动宽带通信系统的killer apps(“杀手级应用”),其实通过现在已有的移动通信系统就可以实现,而无需在技术方面升级到未来的5G无线移动宽带通信网络;

 

(2)只有那些对于“端到端往复延迟应低于1毫秒”以及“无线接入网络下行速率应高于1 Gbps”两项需求中的任何一项或两项有要求的未来潜在应用才能够被认为是第五代无线移动宽带通信系统真正的应用场景。

 

GSM协会的这份5G白皮书紧接着指出,在上述的两大需求之中,将端到端往复延迟降低至低于1毫秒的水平级别,在技术实现方面面临着异常艰巨的挑战(具体的相关分析可详细查阅该白皮书下文第5部分的第2)小节)。另一方面,在提高无线移动宽带通信接入网络的下行速率方面,正如该白皮书“附录B”所详细讨论的那样,全球一些主流的移动通信基础网络运营商已经通过在其现网中部署LTE-Advanced技术,在提高下行方向接入速率上取得了巨大进步(如图2所示)。


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图2  每一代无线移动宽带通信网络最大下行接入速率的理论值

(注:※10 Gbps是未来5G无线移动宽带通信网络最小的下行接入理论上限速率)

编译自全球移动通信协会2014年12月8日发布的5G白皮书Understanding 5G: Perspectives on future technological advancements in mobile


综上,虽然该白皮书在上文指出很多潜在的应用场景与业务并不严格需要未来5G无线移动宽带通信网络的出现,但是未来的5G网络却可以增强这些业务的用户使用体验。然而,这却意味着,相比于那些真正面向未来5G的新业务/应用,这些业务/应用并不能成为未来5G无线移动宽带通信系统中任何一个应用场景的核心部分,而只能是产生出一定的增量效益。

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以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

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