5G概念以及应用

移动通信发展历程

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5G技术指标

1. 流量密度：单位面积内的总流量数
2. 连接数密度：指单位面积内可以支持的在线设备总和
3. 时延：发送端到接收端，接收数据之间的间隔
4. 移动性：支持用户终端的最大移动速度
5. 能源效率：每消耗单位能量可以传送的数据量
6. 用户体验速率：单位时间内用户获得MAC层用户面数据传送量
7. 频谱速率：每小区或单位面积内，单位频谱资源提供的吞吐量
8. 峰值速率：用户可以获得的最大业务率

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5G应用场景

家庭和商业： 5G技术的应用将全方位赋能消费者和企业，从而导致大规模的变化，如更快的家庭宽带网络，更好的零售体验，更详细的包裹跟踪信息以及更加个性化的用户体验。

提高医疗能力：从智能服装和可吸收的健康监视器到远程医疗手术，5G将有助于提升医疗水平。使用5G技术，临床医生将能够监测患者胰岛素水平，跟踪癫痫发作规律，监测药物治疗方案效果，并通过远程医疗服务或视频监控保持沟通与连接。

智能农业：5G的优势不仅仅体现在人口密集的城市地区。农村地区也将从中受益。 5G技术将实现“智能农业”，来田间自作物、农场设备和牲畜等传感器反馈的实时信息，将有助于农民改善动物的喂养和浇水以及作物的护理工作。

人工智能(智能汽车，家电等等): 未来5G所承载的多数设备将会是物联网汽车以及各种各样的传感器所组成的智能电子设备。

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5G关键技术

高频段传输：移动通信传统工作频段主要集中在 3GHz 以下，这使得频谱资源十分拥挤，而在高频段（如毫米波、厘米波频段）可用频谱资源丰富，能够有效缓解频谱资源紧张的现状，可以实现极高速短距离通信，支持 5G 容量和传输速率等方面的需求。

新型多天线传输:多天线技术经历了从无源到有源，从二维（2D）到三维（3D），从高阶 MIMO 到大规模阵列的发展，将有望实现频谱效率提升数十倍甚至更高，是目前 5G 技术重要的研究方向之一。

同时同频全双工:最近几年，同时同频全双工技术吸引了业界的注意力。利用该技术，在相同的频谱上，通信的收发双方同时发射和接收信号，与传统的 TDD 和 FDD 双工方式相比，从理论上可使空口频谱效率提高1倍。

D2D:传统的蜂窝通信系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，而基站及中继站无法移动，其网络结构在灵活度上有一定的限制。

密集网络:在未来的 5G 通信中，无线通信网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向演进。随着各种智能终端的普及，数据流量将出现井喷式的增长。

新型网络架构:目前，LTE 接入网采用网络扁平化架构，减小了系统时延，降低了建网成本和维护成本。未来5G 可能采用 C-RAN 接入网架构。

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5G面临的挑战

从技术来看，5G技术已经成熟，从实验室到运营商，再到大规模的商用部署只是时间问题。从成本来看，若要大规模推进5G商业化，必须建立更多的大中型基站及密集的微型基站群，而5G通信的设备部署成本是极其昂贵的。如此下来，运营商前期的投入大、利润低、加大了运营风险。从消费者角度来看，虽然5G相比于4G在通信速度、应用场景上都有质的飞跃，但在使用手机、电脑和其他终端时，消费者不会发现5G技术与4G技术之间存在实质性差异，这是一个可能会限制5G发展前景的重要因素。因为体验做不好，也就意味着没有更多的消费者去做消费升级，因此可能造成5G的市场占有率不足。

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总结

5G拥有高速率，低时延，大容量，高可靠，海量连接等优点，有朝一日能实现万物互联，这也符合我国科技兴国的治国方法