你好,我是郭朝斌。

今天我继续给大家讲讲司马特的故事。

这天,通信技术专家Vincent来到司马特的公司做5G技术讲座,司马特非常兴奋。他上次去物联网展会的时候就注意到,很多物联网系统都用到了5G技术,所以他早就想深入地了解一下5G了,这次讲座正好是一个机会。

他早早地就来到了报告厅,此时报告厅里还一个人都没有呢。他选了一个前排的座位坐下,等待的过程中,在电脑上搜索、阅读着5G相关的文章。

讲座快开始了,报告厅里来的人越来越多,已经有6、7成的座位上坐上了人。司马特心想:“看来对5G感兴趣的人真是不少啊!”

专家提前5分钟到了,在讲台上准备着。时间一到,讲座就正式开始了。

演讲笔记

司马特一边听,一边在电脑上记着笔记。



问答交流

讲座结束后,司马特心想,这么难得的学习机会,绝对不能放过,于是趁着专家还没有离场,立即走上前去提问:“Vincent老师,能请教您几个问题吗?”

“叫我Vincent就行。”专家笑着说,“没问题,我还有几分钟时间。”

为什么5G这么热?

司马特说:“谢谢!请问5G现在为什么这么热呢?”其实他心中一直有这个疑问。

Vincent回答道:“要理解这个问题,你就要看4G时代发生了什么。4G出来之前,很多人认为3G已经够用了,手机无非是打电话、发短信和偶尔上网查个网页;但是当4G真正到来的时候,我们的生活方式发生了巨大的变化。

“比如,一系列的创新业务开始出现,移动支付取代了钱包、ATM机,我们用手机叫出租车、导航、骑共享单车,用手机点外卖,用手机看视频、玩游戏。总之,移动互联网改变了生活方式,也创造了很多新产业和新业态。”

“我们看到了通信基础设施发展的具体威力,所以希望5G能够做强做大移动互联网,甚至实现万物互联。技术是推动社会发展的根本,我们期待5G能够创造更大的价值,推动更多产业的发展。”

毫米波是什么?

“我刚才听您讲5G技术创新的时候,提到了一个新的频段,毫米波。请问毫米波到底是什么呢?”司马特接着问。

“毫米波是频率在30GHz到300GHz的电磁波。现在的蜂窝网络频率主要在3GHz以下,虽然这部分频率利用率并不高,但是能分配给5G使用的资源并不多,所以5G技术只能向高频率发展。不过毫米波因为频率高,波长自然就短,这导致穿透障碍物的能力不强。实践中,我们需要使用多天线波束成形技术来实现稳定的信号收发。”Vincent解释道。

为什么要用Polar码?

“您刚才还提到,5G会使用新的调制编码,Polar Code。关于这个编码,您能再多说明一下吗?”司马特问道。

Vincent笑道:“一看你就是个技术控。Polar码的提出充分说明了数学的重要性。之前的Turbo码都没有能达到香农极限,而Polar码基于信道极化的概念,在理论上已经可以达到香农极限,并且它的编解码算法的复杂度并不高。”

SDN和NFV的意义是什么呢?

“嗯,具体算法我回去查一下资料学习一下。”司马特说道:“那么5G网络架构中,SDN和NFV的意义是什么呢?”

Vincent介绍说:“这两个技术其实都来自IT领域,现在用到了通信领域。SDN主要是实现了控制和转发的分离,路由决策等控制功能由独立的控制器来统一处理,网络设备只负责具体的转发工作。这样可以通过编程来灵活定义网络功能。

“NFV是将传统的核心网功能部署到虚拟机上,从而实现硬件资源的高效利用。在5G网络架构中,SDN和NFV是结合起来使用的。这样网络可以根据负载情况灵活调度网络资源,实现网络高峰时的横向、纵向扩展。”

如何思考5G在物联网中的具体应用呢?

“明白了。最后一个问题,5G在物联网中有哪些具体应用呢?”司马特说道。

“你需要结合5G的发展阶段来考虑。从2019年我们国家的5G元年开始,起步阶段主要是eMBB的应用,也就是传统业务和高网络速率的应用,比如高清视频、云游戏。接着是低时延的渐进式发展,这个阶段有工业制造、自动驾驶、远程医疗等场景。最后是基于5G的海量物联网设备的接入和应用。应用场景的创新一定是一个不断探索、验证到正式商用的过程。”Vincent说道。

低头看了一眼手表,Vincent接着说道:“你也可以回头看看4G时代,新应用的诞生过程,这会有启发的。我必须得走了,否则时间来不及了。”

交流完,司马特满意地离开了报告厅,心里想着:“我对5G的理解,终于不是混沌一片了。改天也给小王他们几个科普科普。”。

小结

总而言之,5G是我们非常关注的通信技术,它蕴含着巨大的产业机会。接下来,我对司马特的笔记中的重点内容做一个梳理:

  1. 5G是物联网发展的重要基础,而物联网也是5G最重要的应用场景。5G的三大应用场景是eMMB超高速率移动带宽,uRLLC超高可靠低时延通信,和mMTC超大数量设备接入通信。其中uRLLC和mMTC都是面向物联网的应用场景。
  2. 5G的特点主要有高速率、高地域覆盖、高连接数、高移动性、低时延和低功耗,这些也是5G的技术需求。
  3. 5G的的无线通信技术主要有新型多址技术、新波形技术、大规模天线(Massive MIMO)、新调制编码技术和新频段通信等。
  4. 5G的网络架构也在创新,包括接入网和核心网的功能融合、软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)等。
  5. 5G的标准化组织,国际上有ITU和3GPP,国内有IMT-2020(5G)推进组。

思考题

最后,我给你留一个思考题吧。

你使用过支持5G通信的手机吗,有什么使用感受呢?你认为随着5G技术的推广,还会有哪些创新应用和产品出现呢?

欢迎你在留言区写一写自己的思考。也欢迎你将这一讲分享给对5G技术感兴趣的朋友,大家一起交流学习。

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