5G：创建万物连接架构.docx

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1、5G：创建万物连接架构无线通信技术大约每十年出现一次飞跃，每一代都从根本上改变了世界。对于 下一代5G通信技术，业界比较一致的目标是在2020年实现商用部署。2015 年，5G技术全球发展进入到技术研发和标准化准备的关键时期，ITU已完成第 五代移动通信定名、愿景及时间表等关键内容，并于今年启动5G标准前研究。5G是否能为人类社会带来革命性创新，业内人士怎么看？日前，未来5G信息 通信技术国际研讨会在京召开，Qualcomm工程副总裁Durga Malladi表示， Qualcomm自2006年开始对5G进行前瞻性研发，并与业界合作推动5G标准进 程并参与重要的5G演示和测试等。Qualcom

2、m对5G的愿景堪称宏大，远不止着 眼于更快的峰值速率，更期望将其打造为一个功能更强大的统一平台，以连接 新的行业和设备，催生新的服务，带来新的用户体验。这是一种新形态的网 络，具有极强的可扩展性和自适应性，以支持千差万别的用例和需求。比起前 几代网络，5G将发挥更大的作用一一创建万物连接架构。5G引领工业进化 长期以来，我们总是喜欢做各种各样的预测。关于5G发展的前瞻，也许我们再 用狭义的“用户数”做预测已经不合时宜。未来，5G的“用户”将更加广泛一 -未来的家居、汽车、机器人、无人机、机床、屠宰生产线、农业基地、高速 铁路、城市等一一几乎所有的一切都将联网。有专家称，到2030年，移动互联

3、网将使所有行业实现智能化，并取代传统的机械和机电一体化产品；而之前也 有分析公司数据显示，到2020年联网“广义”终端数量将达到250亿-500亿 部。从这个角度，5G将有可能颠覆普通民众对工业的传统看法一一未来的工业 或者制造业将以移动互联网、传感器、软件、机动性和云计算为主要驱动力。5G将满足大幅扩展的连接需求连接全新行业和全新第”支持个新蜃努打造全籁用户体治可扩展涓足大量不旧的a*无边界全新追接方式 带来-效体蛤统一性善全藤”词类暨骏的联势加邙君犊式除了预测，我们还可以回顾一下万物连接或者物联网概念的发展历程。目前一 个普遍的看法是，美国国家科学基金会（NSF）于2006年提出的“信息物

4、理融合系统”(Cyber-Physical Systems)是较早的“物联网”概念之一。这个系 统后来成为美国国家科研核心课题。课题研究者认为，该系统需要新的架构进 行支撑。此次研讨会期间,Qualcomm工程副总裁Durga Malladi明确指出,5G 将引领业界创建新的万物连接架构，从“人际通信”拓展至几乎随时随地连接 万物，从最大限的数据服务拓展至诸如超可靠控制的新型服务，从“终端即端 点”概念发展到全新的智能连接和交互模式，从各种不同网络共存发展到接 入、频谱类型和服务的融合。他还表示，未来的5G网络将会为计算、存储、网络资源以及连接提供一个一体 化的分布式平台。而这一平台的主要进步

5、是可以提供更低、甚至是亳秒级的延 迟，以及更低的成本和更高的能效。自动驾驶汽车、远程医疗这样的实际应用 都将受益于更低的延迟和更高的可靠性。此外，5G技术不仅能够提供丰富的移 动体验，如超高清视频会议和虚拟现实直播，还能够助力车联网、智慧城市、 智能家居和可穿戴设备的发展和普及。总括地说，以4G LTE开始的变化为基础，5G将满足显著增加的连接需求，该 技术将连接全新行业和全新终端，支持全新服务，且打造全新用户体验，并将 借助高效低成本的通信优化，以实现随时随地连接万物。打造功能强大的统一 5G平台毫无疑问，未来的万物连接将由5G技术引领实现。那么，5G将如何实现这一 宏伟目标？需要哪些技术突

6、破，才能满足5G愿景中各种极富变化的使用情境？日前，Qualcomm公布了正与业界合作开发的多项技术创新。这些创新技术将推 动建立功能更强大的统一 5G平台。观察Qualcomm的最新技术，其主要涵盖以 下几方面内容：其一，设计基于优化OFDM波形的统一空口，以及具有灵活框架 的多址接入，可从低频频段扩展至毫米波、从宏站部署扩展至本地热点，并从 开发之初便支持授权、非授权和共享授权频段；其二，其全新5G多连接技术可 支持跨5G、4G LTE和Wi-Fi技术的并发连接和聚合，其多址接入的5G核心网 络可确保移动运营商在未来仍可继续得益于当前投入建设成果；其三， Qualcomm定义了一个灵活的网

7、络架构，使5G网络运营商与OTT服务供应商能 够快速高效打造定制化服务，满足极富变化的5G用例，完成从低成本热点到广 域移动部署的扩展。此外，Qualcomm还于近日成功演示5G亳米波(mmWave)设计。亳米波频段 (如28GHz)不但能带来足以支持数千兆比特每秒(Gbps)数据传输速率的带 宽，还可提供利用极密的空间复用度以增加容量的机会。而这些机会并非是新 出现的一一亳米波频率目前已经被运用在了一些应用中，比如通过在60GHz频 谱运行的802. Had 忻-Fi进行室内高分辨率视频传输。然而在以前，由于传输 损耗较高，且易受建筑、人、植物，甚至是雨滴的阻碍影响，这些较高频率范 围对室内

8、/外移动宽带应用来说还不够稳定强大。覆盖率不足，缺乏移动性支持 (尤其是在非视距环境下)，这些问题使毫米波在移动宽带上的应用一直不太 可行。2015年11月17日Qualcomm在圣迭戈进行的28GHz 5G系统现场展示Qualcomm的工程师们展示了以28GHz频段运行的TDD同步系统。现场演示展示 了智能波束形成和波束跟踪技术。通过这一技术，即便设备被移动、射频信道 条件发生变化，也能够得到相对稳定的信噪比（SNR）。演示图形用户界面 （GUI）清楚展示了系统随着环境改变在波束类型（上行和下行）之间的切换。工程师透露，在其他测量中，系统测量的视距（LOS）覆盖约为350米，而在曼 哈顿进行

9、的户外密集型城市的模拟测量，得到的结果是约150米的非视距（NLOS）覆盖。也就是说，此次现场演示是毫米波“移动化”迈出的一大步。前5G时代，我们还能做些什么？在未来5G信息通信技术国际研讨会期间，各厂商还展示了 4G到5G过渡期间的 技术。Qualcomm表示,4G LTE、LTE-Advanced和Wi-Fi技术的发展也正在进行 中，其致力于开拓载波聚合、非授权频段的LTE （包括LTE-U、LAA和 MuLTEfire） LTE/Wi-Fi 链路聚合、LTE D2D/V2X、窄带物联网（NB-IoT）和 Wi-Fi 802. llac/ad/ax等新技术，扩展其性能，以支持大量面向5G愿

10、景的使 用场景。以Qualcomm展示的LTE Direct技术为例，这是一种用于邻近探索的终端直通 的创新技术，采用LTE Direct的应用程序可以让用户随时、轻松且私密地获知 周围实时情况，从而改变人们开展社交、获取折扣信息以及与他人和事物互动 的方式。通俗地讲，这是一项让你不靠运气就发现周围“价值”的技术。在物联网领域，稍早前Qualcomm还推出了最新的LTE调制解调器MDM9207-1和 MDM9206,可为物联网内日益增多的终端和系统提供可靠的、优化的蜂窝连接。MDM9207-1专为智能仪表、安保、资产追踪、可穿戴设备、销售网点和工业自 动化等物联网应用所设计，其中许多应用都需要极其可靠且节能的云服务连 接。它可提供LTE Cat 1连接，具有功率与吞吐量优化，及其他可定制特性。MDM9206将使终端制造商能支持成本优化的解决方案，并作为Cat-M （eMTC）和 窄带物联网（NB-IOT）的组成提供增强的超低功耗和扩展范围，还能够利用窄 带调制解调器更高效地服务低数据速率物联网应用。