5G-Xcast: enabling point-to-multipoint transmissions in 5G networks
 |
來源：
5G，即第五代行動通信網路，相對於前四代（即1G、2G、3G、4G）行動通信網路，5G擁有更高的傳輸速率，更低的時間延遲。同時，5G不僅滿足了人與人的通信需求，還加入了物聯網上的應用。5G被視為物聯網發展的基礎。
前四代行動通信網路，只是滿足了人和人的通信需求，以增加傳輸速度和提高通話品質，為主要脈絡進行發展的。
1G透過類比信號，僅實現了語音通話功能；2G用數位信號，替代類比信號進行數據傳輸，提高了通話品質。同時，2G被認為是現代行動通信的開端；3G相比於2G不僅提高了傳輸速度，也增加了行動寬頻多媒體業務，可以處理圖像、音樂和視訊流等數據；4G是集3G和WLAN於一體，能夠快速高品質地傳輸視訊等數據，可以說已經滿足了所有使用者的人與人的無線通信需求。
5G並不是獨立的、全新的無線接入技術，而是對現有（包括2G、3G、4G和WiFi）的技術演進。依據5G的特點，以及國際標準規劃，將5G分為三大應用場景：eMMB（即enhanced Mobile BroadBand，增強型行動頻寬）、mMTC（即Massive Machine Type Communication，海量機器類通信）和uRLLC（即Ultra－Reliable Low Latency Connection，超可靠低時延通信），透過定義可以看出，三大應用場景分別為了保證大量的數據傳輸、多設備連接，以及傳輸穩定、無延遲，下邊分別講述三大應用場景都可以應用在哪些領域。
1、eMMB——增強行動頻寬，保證大量數據傳輸
增強型行動頻寬，主要表現在網路容量的提升，支持不同的設備同時，進行大量的數據傳輸，頻寬增強也意味著，傳輸速率增加。超大的網路吞吐量，以及更快的速率，使得使用者能夠獲得更好的用戶體驗。
該應用場景包括AR/VR、社交網路、遠端教育訓練、無線家庭娛樂等，一些需要超高清影像數據傳輸的領域。
AR/VR
最典型的應用場景就是AR/VR，該應用對頻寬的需求是巨大的，需要大量的數據傳輸、儲存和計算功能，超高體驗的遊戲和建模、即時渲染，和下載以及需要高達100Mbps至9.4Gbps的大頻寬，當前主要用在遊戲、廣告等領域。
社交網路
行動視訊業務不斷發展，一些領先的社交網路，推出直播視訊。為了保證即時的互動性，一對多的使用者交流，需要超大頻寬，以及超高速進行視訊數據傳輸，流媒體錄影設備從手機裡的攝影機，發展到了360°全景直播。
無線家庭娛樂
無線家庭娛樂（如家庭監控，流媒體和雲遊戲）同樣受益於5G。頻寬越高，視訊流品質越好，5G有望提供互動式和沈浸式的4K遊戲體驗，使大部分家庭的數據速率高於75 Mbps，延遲低於10毫秒。
2、mMTC——海量機器類通信，大量設備接入，數據傳輸
海量機器類通信，主要體現在物聯網領域。其實，物聯網的設備很簡單，需要傳輸的數據資料量也不大。海量的物聯網設備數據傳輸，是5G相對於前幾代通信技術的，一個全新的應用領域。
應用場景大致分為以下幾種：智慧農業（土地、農作物以及天氣數據）、智慧城市（實體基礎設施設備連接）、智慧製造（機器人控制、零組件監測）、智慧家庭等，在這些應用場景中，我們可以看到5G變革性的影響。
智慧農業
智慧農業需要海量的數據傳輸，如土壤溫濕度數據、農作物生長數據、空氣二氧化碳、氧氣濃度數據等，5G有望實現大量的感測器數據傳輸，即時監測作物生長情況。
智慧城市
智慧城市涉及各個方面，包括智慧電網、智慧建築、智慧交通等，將變電站、電表、建築保全、交通信號燈等設備數據，傳輸至數據平台，實現海量設備的通信要求。
智慧家庭
智慧家庭將電視、音箱、冰箱以及窗簾等，智慧家庭硬體進行數據傳輸，透過智慧家庭的控制中心和樞紐，實現家庭硬體設備智慧化。
3、 uRLLC——超可靠、低時延，傳輸速度快、穩定可靠
相對於4G網路，由於採用了「自包含整合子幀」、可伸縮傳輸時間間隔等新技術，傳輸延遲顯著降低，最低可低至1ms，同時可靠性遠遠強於4G，因此該應用場景，可以用在那些對網路時延很敏感，以及對數據傳輸可靠性很高的領域，比如車聯網（自動駕駛）、遠端醫療診斷（即時傳輸、超低時延）、無人機（巡檢和安防）以及智慧能源（饋線自動化系統）等。
自動駕駛
驅動汽車產業變革的關鍵技術——自動駕駛、遠端控制等，需要安全、可靠、低延遲和高頻寬的連接，這些連接特性，在高速公路和密集城市中至關重要，只有5G才能滿足這樣嚴格的要求。
遠端醫療診斷
具備強力數據回饋的遠端醫療診斷，需要低延遲的網路環境，才能滿足要求。像無線內視鏡和超音波這樣的遠端診斷，依賴於設備終端和患者之間的交互作用。遠端診斷是一類特別的應用，尤其依賴5G網路的低延遲和高QoS保障特性。
智慧能源
智慧能源——饋線自動化（FA）系統，對可再生能源具有特別重要的價值，需要超低時延的通信網路支撐。透過為能源供應商，提供智慧分布式饋線系統，所需的專用網路切片，能夠進行智慧分析，並即時響應異常資訊，從而實現更快速準確的電網控制。
以上只是大概說明，當前5G的三大場景可應用的領域，但5G未來的潛力不只限於這些。隨著時間的推移，還會出現更多的應用場景。
在現階段，只有eMMB完成了國際的標準制定，其餘均處於標準商討階段，預計2019年底，實現5G標準的全面凍結。5G的發展支撐著物聯網的發展，物聯網的需求促進著5G技術的進步，如何將5G技術應用於更多的物聯網領域，也許才是真正需要關注的重點。
沒有留言:
張貼留言