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  • 2018-07-31 16:02
主题:  5G—未来高速移动网络

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5G代表“第五代”,指移动通信领域的下一新标准。该标准将替代现在的LTE标准(4G)。之前的通信标准为UMTS (3G)与GSM (2G)。

5G通信将提供传输速度高达10Gbit,响应时间极短的带宽。这样可达到更快的传输速率,满足日益网络化的社会提出的更高通信

要求。5G将极大降低数据传输所需的动力:与之前的标准相比,5G在传输每个比特时仅需之前的千分之一动力。


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  • 数据传输速率高达现有速率的百倍

利用5G,各种设备可实时发送和接收数据。这对工业4.0计划至关重要,同时也将在日常应用中带来出色的用户体验。

数据处理能力增大至千倍利用5G,大量并发用户可快速且可靠地发送和接收数据,尤其在大型活动中可为用户带来

显著益处。极大减少延迟时间5G可实现实时通信,毫秒快速反映对互联型汽车、工业4.0以及远距离医疗而言非常重要。

加大提高网络可靠性极5G可确保连接的稳定性。即使在速度高达600公里/小时的火车上或在移动无线基站覆盖范围的周边,

都能实现这一点。满足高水准安全要求5G意味着将有更多数据传输至更多设备,所有设备和数据必须防范未授权的访问。

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  • 毫米波

迄今为止,智能手机和其他电子设备所使用的频率范围非常窄,一般在3 KHz到3 GHz之间。而使用这一频率范围的移动

互联设备和设施在迅速增加,因此导致数据传输速度越来越慢,网络也越来越容易连接失败。有效解决方案是使用低于

6 GHz的频率范围,但在频率范围在大概30到300 GHz之间的毫米波中,移动设备并不传输数据。这里提供足够的宽带用

于物联网。但毫米波存在一个缺点是他们无法穿透石墙,而且可能会被树木或大雨吸收。

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  • 小基站网络

为避免毫米范围内的数据传输盲点,许多小型发射站位于用户附近。这些发射站可形成扩展现有蜂窝网络的小基站网络。

以这种方式扩展网络可以较低的传输功率水平来缩短与用户间的距离。由于站点间隔缩短,蜂窝或IoT设备可随时找到

与下一个站点的良好连接。英飞凌提供达到上述不低所需要的最大频率部件。

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  • 大规模MIMO

在使用MIMO 技术(多输入多输出)的传输系统中,数据流通过多个发射和接收天线来传输。此举可改善接收信号,尽可

能延长距离并提高整体数据吞吐量。通常LTE最多可组合八个天线元件,而5G则需要更大的功率。这种优化的多天线技

术(或称为大规模 MIMO),通过倍增增加蜂窝网络的容量。

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  • 波束形成

信号利用传统天线向各个方向均匀放射。如果这些信号与其他发射机的信号重叠,可能会形成干扰并对信号传输造成重大损害。

大规模 MIMO 多天线技术与波束形成结合解决了这一问题:即用多个天线以交错的间隔发送相同的信号,发射机瞄准客户的

大致位置并相应地调整其发射功率 — 从而生成信号波束或波束形成。这意味着波束形成发射机可向不同的方向对各个接收者

发送单独的信号。此操作扩大了覆盖范围,确保连接更稳定而且传输速度更高,此外还降低了不必要的无线电干扰。

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  • 半导体方案确保了数据的安全性

连接性增强意味着对数据安全性的要求也随之提高。智能家居、互联汽车和工业 4.0 需要防止未授权的访问并确保

数据和流程的安全。由于采用创新半导体安全解决方案,英飞凌也在保护未来的 5G 蜂窝结构免受数量剧增的安全威胁的影响。

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  • 在城市下班后的情形

Isabel Grainger与销售部同事的会议持续到深夜。然后她开车回家,在夜晚中的城市中穿行,她一直在想:“还好这

时候不会出现高峰时段那样的交通堵塞。”从这个城市的北部开车到她位于南部郊区的家,在傍晚一般都要花一个多小时。

不过,加班晚回家的一个问题是在街上几乎找不到停车的地方。不过现在 Isabel 不用为此发愁。她居住的区域现在被纳

入一个试点项目。街灯配备雷达传感器和射频识别 (RFID) 芯片。这些传感器和芯片可检测到附近是否有空的停车位置,

并将该信息通过移动网络传输至一个中央服务器。Isabel 汽车上装有相应的应用程序。这个应用程序会在导航系统上向她显示

在哪些街灯下有停车的位置。实际上,Isabel 不需要花很长时间就能找到停车位置。她能把车停在离她家约 150 码的地方。

“这让停车方便多了,”她在停车时这样想。“可以节省不少时间和燃油。这样不会因需要第三次沿着相同街道驾驶找寻停车位置而干扰邻居。”

  • 一夜变“新”车

John Spencer也在操控汽车,将其停在空位上。他在几个月前刚租借了这辆车,他对这辆车的所有新功能仍充满好奇心。

该车能够在拥堵的交通中完全自动行驶。“放佛一台带了轮子的电脑”,当经销商向他解释所有功能时他这么想。

当他关闭发动机时,显示屏上显示一条信息:车辆制造商在向他提供一款软件更新版,该软件配置了大量的新功能,

可提高驾驶安全性和便捷性。他甚至不需要驱车至制造商的工作间就可获取更新版软件。与手机类似,他可以通过汽车

的移动接口——即远程信息处理单元获得更新版软件。安全芯片有助于确保仅获得授权的服务提供商可访问这辆车。

利用高速5G网络,20分钟之内就可完成新版软件的下载和安装。由于John第二天早上才需要使用这辆车,因此他确认进

行更新。他从车中出来并在更新版软件下载完毕时锁车。更新的用户指南将在几秒内自动发送至他的手机。

这意味着他可以马上了解有关新功能的更多信息。第二天一早,他就可以使用改进后的车辆功能。

  • 随时了解赛况

一个球员以完美的精准度将球传给空闲中锋。这位中锋球员立即接球并马上射门。射门成功!场上70,000 余名观众一片欢腾。

Gregory West和他的儿子在足球体育馆里观看比赛。和往常一样,Julian将手机拿在手上。他正在观看球场上的赛况,不过

同时也在看手机。一家国内大型电视台正在互联网上播放比赛实况。Julian可以在他们面前的球场关注比赛情况,不过他也

同时关注手机上的比赛播放情况,手机上的视频从摄像机的不同角度来展示球员动作。多亏5G高速网络,视频播放未出现任

何延迟现象。Julian甚至在耳朵里塞了一个小型无线扬声器,这样他可以同时听到电台的评论。Gregory喜欢沉浸在体育馆内激

动人心的气氛中。他朝四周看了看。有许多观众在同时使用手机观看比赛。这在大型赛事上已成为一个趋势。“真是不错,

”他这样想。“几千人可以同时通过手机互联网顺畅地观看比赛。”

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