如何5g可以实现低时延高可靠超低时延

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-07-24 04:54 标签： 5g可以实现低时延高可靠

物联网时代到来联网设备数量將迎来数倍增长。

频段规划落地5G加速推进，2020 年前后有望开始商用工信部发布了5G系统在MHz 频段(中频段)内的频率使用规划，我国成为国际上率先发布5G系统在中频段内频率使用规划的国家明确规划了 MHz、MHz 和MHz 频段作为5G系统的工作频段，目前5G各项准备工作加速推进2018年进行大规模试驗组网，并在此基础上于2019 年启动5G网络建设最快2020年正式商用5G

5G不仅是速度快，还具备低延时等多项优势5G具备低时延、高速度、大容量等优勢。1)低时延：3G 网络中时延约为 100 毫秒4G 网络的时延为 20 到 30 毫秒，而 5G 网络的时延可缩短到1个毫秒足以支撑汽车自动驾驶功能; 2)大网络容量：主流廠商预计，5G 网络容量将是4G的100 至1000 倍; 3)极快的下载速度：4G最快下载速度大约是每秒150MB但5G 最快下载速度则达到了每秒 10GB，例如下载一部8G高清电影将從3G 时代70分钟、4G 时代7分钟，降低到5G 时代短短的6秒钟; 4)高可靠性5G网络连接可靠性能够接近 100%。

5G应用场景大幅拓展由移动互联网走向物联网。国際电信联盟ITU明确了5G 的主要应用场景ITU 定义了三个主要应用场景：移动宽带、大规模机器通信、高可靠低延时通信。同时 IMT-2020(5G)推进组也定义了 5G 的㈣个主要的应用场景：连续广覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠与 ITU 定义的基本一致，其中连续广覆盖与热点高容量主要對应移动互联网提升用户体现，低功耗大连接及低延时高可靠则对应了物联网应用的需求

其中低功耗大连接和低时延高可靠能够有效滿足物联网应用，加速物联网普及低功耗大连接场景主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的應用场景，具有小数据包、低功耗、海量连接等特点这类终端分布范围广、数量众多，不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力还要保证终端的超低功耗和超低成本。低时延高可靠场景主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求这类应用对时延和可靠性具囿极高的指标要求，需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近 100%的业务可靠性保证

物联网时代到来，联网设备数量将迎来数倍增长 移動互联网时代，联网设备主要是以手机为主联网设备数量级在40亿左右。高通预计到2020 年联网设备数量有望达到250亿以上此外，据阿里云也預计2020年物联网连接设备将达到200亿以上综合来看随着物联网发展加速，联网设备数量将较现有的移动互联网5g可以实现低时延高可靠数倍以仩增长

物联网以无线连接为主。虽然物联网通信协议多样化一般以无线通信连接为主，包括蜂窝网络(2G/3G/4G/5G)、及 Wifi、RFID、蓝牙等多种近场通信模式可以覆盖低速率到高速率等多钟应用场景。

射频连接必不可少公司大幅受益。凡是无线连接地方都需要射频器件其中射频连接器件必不可少。公司作为国内射频连接龙头目前主要是在于手机等消费电子领域，未来随着物联网兴起联网设备数倍增长，公司射频连接将迎来更大成长空间同时，公司沿着射频相关领域积极布局在技术变化的节点上，公司有望获得新的突破

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    连续广域覆盖、热点高容量、低時延高可靠和低功耗大连接等四个5G典型技术场景具有不同的挑战性指标需求在考虑不同技术共存可能性的前提下，需要合理选择关键技術的组合来满足这些需求

    在连续广域覆盖场景，受限于站址和频谱资源为了满足100Mbps用户体验速率需求，除了需要尽可能多的低频段资源外还要大幅提升系统频谱效率。大规模天线阵列是其中最主要的关键技术之一新型多址技术可与大规模天线阵列相结合，进一步提升系统频谱效率和多用户接入能力在网络架构方面，综合多种无线接入能力以及集中的网络资源协同与QoS控制技术为用户提供稳定的体验速率保证。

    在热点高容量场景极高的用户体验速率和极高的流量密度是该场景面临的主要挑战，超密集组网能够更有效地复用频率资源极大提升单位面积内的频率复用效率；全频谱接入能够充分利用低频和高频的频率资源，5g可以实现低时延高可靠更高的传输速率；大规模天线、新型多址等技术与前两种技术相结合可5g可以实现低时延高可靠频谱效率的进一步提升。

    在低功耗大连接场景海量的设备连接、超低的终端功耗与成本是该场景面临的主要挑战。新型多址技术通过多用户信息的叠加传输可成倍提升系统的设备连接能力还可通过免调度传输有效降低信令开销和终端功耗；F-OFDM和FBMC等新型多载波技术在灵活使用碎片频谱、支持窄带和小数据包、降低功耗与成本方面具有显著优势；此外，终端直接通信（D2D）可避免基站与终端间的长距离传输可5g可以实现低时延高可靠功耗的有效降低。

    在低时延高可靠场景應尽可能降低空口传输时延、网络转发时延及重传概率，以满足极高的时延和可靠性要求为此，需采用更短的帧结构和更优化的信令流程引入支持免调度的新型多址和D2D等技术以减少信令交互和数据中转，并运用更先进的调制编码和重传机制以提升传输可靠性此外，在網络架构方面控制云通过优化数据传输路径，控制业务数据靠近转发云和接入云边缘可有效降低网络传输时延。

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