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時間:2019-07-04 17:37:54
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關鍵詞:5G網關|5G工業路由|5G的發展|5G與工業物聯網
第五代移動通信技術目前尚未正式商用,不過5G概念已被炒的如火如荼。5G技術標準征集可望于2017底陸續確定,2019年到2020年可看到全球營運商將陸續推出5G商業服務試營,包括:物聯網、車聯網、智慧醫療、VR/AR、工業4.0等關鍵應用,將驅動新產業生態鏈。
國際電信聯盟IMT-2020也是負責監督5G技術標準制定,日前闡述了5G新技術的優勢所在。該機構表示,即將推出的通用規范將支持每平方公里100萬個互聯網設備、1毫秒延遲以及數據包從一點到另一個點的時間量、更高的能效和頻譜效率,以及高達每秒20吉比特(gigabit, GB)的峰值數據下載速度。以自動駕駛汽車為例,車輛間能以0.001秒的速度交換數據。
第四代移動通信技術,由于目前4G中以LTE的應用最廣泛,所以以LTE來說說4G相對于3G的改變。首先是網絡架構的大變化,LTE拋棄了2G、3G一直沿用的基站-基站控制器(2G)/無線資源管理器(3G)-核心網這樣的網絡結構,而改成基站直連核心網,整個網絡更加扁平化,降低時延,提升用戶感受。核心網方面拋棄了電路域,核心網邁向全IP化,統一由IMS承載原先的業務。空中接口的關鍵技術也拋棄3G的CDMA而改成OFDM,其在大帶寬上比CDMA更加具備可行性和適應性,大規模使用MIMO技術提升了頻率復用度,跨載波聚合能獲得更大的頻譜帶寬從而提升速率,這些技術都是LTE-Advanced能躋身4G標準的重要因素(4G要求靜止狀態下1Gb/s下行和500Mb/s上行)。4G由于大頻譜帶寬的需求以及各國各地區頻譜資源的稀缺,所以會看到更多的頻段被使用,相比之下3G則主要在800/850/900/1700/1900/2100等頻段。目前LTE以占據絕對優勢的地位成為4G主流,Wimax家族可以說被完全壓制,所以4G也很有希望能結束多年以來多個同代制式相爭的混亂局面,由LTE實現大致的一個統一。
代表:Android、蘋果ios、windows移動設備普及;
缺點:覆蓋范圍有限,數據傳輸有延遲;
3G主流的制式主要就是WCDMA、CDMA2000 EVDO、TD-SCDMA這三個,后來IEEE組織的Wimax也獲準加入IMT-2000家族,也成了3G標準,即第三代移動通信技術。
3G相對于2G來說主要是采用了CDMA技術(暫時無視掉Wimax),擴展了頻譜,增加了頻譜利用率,提升了速率,更加利于internet業務,同時3G的演進技術將多種多址方式進行了結合(FDD-HSPA、TD-SCDMA都是多種多址技術結合的產物),使用了更高階的調制技術和編碼技術,還采用了包括多載波捆綁、MIMO等新技術,使得速率進一步提升,部分功能也從RNC之類的上級機器下移到基站中來完成,提高了響應速度,降低了時延。同時3GPP組織在演進3G技術的同時也不斷為未來做準備,包括核心網電路域的軟交換、分組域和傳輸網的IP化等等。
代表:蘋果、聯想、華碩各自推出平板電腦;
優點:CDMA系統以其頻率規劃簡單、系統容量大、頻率復用系數高、抗多徑能力強、通信質量好、軟容量、軟切換等特點顯示出巨大的發展潛力。
第二代移動通信技術加入更多的多址技術,包括TDMA和CDMA,同時2G是數字通信,因此在抗干擾能力上大大增強。第二代移動通信可以說對接下來的3G和4G奠定了基礎,比如分組域的引入,和對空中接口的兼容性改造,使得手機不再只有語音、短信這樣單一的業務,還可以更有效率的連入互聯網(電路域也可以提供internet業務,只是相對來說分組域更適合internet業務)。2G主要的制式也是兩個,分別是來自歐洲ETSI組織的GSM(GPRS/EDGE)和來自美洲以高通公司為主力的TIA組織的CDMA IS95/CDMA2000 1x。
代表:諾基亞7110,支持WAP;
缺點:傳輸速率低,網絡不穩定,維護成本高;
第一代移動通信系統是模擬蜂窩移動通信,移動性和蜂窩組網的特性就是從第一代移動通信開始的,但是1G是模擬通信,抗干擾性能差,同時簡單的使用FDMA技術使得頻率復用度和系統容量都不高。1G主要就是兩種制式,分別是來自美洲的AMPS和來自歐洲的TACS(中國當時跟隨歐洲使用TACS),那是屬于大哥大的時代。
代表:摩托羅拉8000X,即俗稱“大哥大”;
缺點:串號、盜號
5G如何賦能工業互聯網?徐曉蘭指出,工業互聯網是全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接,可以說工業互聯網是第四次工業革命的重要基石。同時,5G也是實現全要素、全價值鏈、全產業鏈重要轉型的基礎設施。在工業互聯網時代,我們可以預見從智能工業鏈到智能設計、物流、采購、倉儲、生產、產品和服務,將全部實現全要素的連接。5G將使這些數據進行全要素流通,從而為上述全流程智能化提供有力保障。
徐曉蘭指出,5G技術能夠顯著地增強工業互聯網的供給能力,為工業互聯網快速發展提供堅實的技術保障,因此“5G是驅動工業互聯網蓬勃發展關鍵的技術”。高速率、大帶寬、低延時、高可靠等5G技術的特點,能夠實現海量互聯,從而為工業互聯網連接多樣性、性能差異性、通信多樣化等特征賦能。
5G對于工業互聯網如此重要,物通博聯的5G通信終端和5G工業網關也將助力工業互聯網發展!
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