资料显示:移动通信延续着每十年一代技术的发展规律,已历经1G、2G、3G、4G的发展。不知道你有没有经历过用1G手机的年代呢?看着时代在不断进步,手机通讯也在进行着代际跃迁和技术进步,都极大地促进了产业升级和经济 社会 发展,也因此改变了人们的生活方式。从1G到2G,实现了模拟通信到数字通信的过渡,移动通信走进了千家万户;从2G到3G、4G,实现了语音业务到数据业务的转变,传输速率成百倍提升,促进了移动互联网应用的普及和繁荣,根据资料显示,截至2021年7月末,我国5G手机终端连接数达392亿户,不知道其中有没有你呢?
目前,移动网络已经渗透到 社会 生活的各个方面,深刻地改变着人们的整个生活方式、交流方式。4 G网络创造了繁荣的互联网经济,解决了人们随时随地的通讯问题,随着移动互联网的迅速发展,新的业务不断涌现,4 G移动系统难以满足未来移动数据流量的爆炸式增长,同时4 G移动通信系统也难以满足未来移动数据流量暴涨的需求,尽管现在4G用户的基数仍然占大部分,但是时代在不断发展,将会有越来越多的4G用户朝着5G过渡。
5 G作为一种新的移动通信网络,越来越被人们所接受,可以这么说,有了5G,人们的生产生活将会更加智能,更加便利和更加高效快速。为用户提供更加身临其境的物联网应用服务,如移动医疗、车联网、智能家居、工业控制等等。最后,5 G将渗透到经济和 社会 各个领域,成为支撑经济 社会 数字化、网络化、智能化转型的重要的新型基础设施,这么来看,未来5G作为一个新潮流,面对的挑战也是巨大的,于是我们便需要建设更多的5G基站来为5G通信的发展提供一个良好的保障。
资料显示,中国目前的5G基站已经近85万个,5 G基站是5 G网络的核心设备,为5 G网络提供无线覆盖,实现有线通信网络和无线终端的无线传输,没有5G基站就没有5G网络。基站结构、形态直接影响着5 G网络的部署。随着5 G网络频率的提高,信号在传输过程中的衰减也会增加,使得5 G网络基站密度增加,未来将会建设更多的5G基站。
对此,你怎么看?
5G,可以说是目前全球最顶尖的技术之一了,然而在我国,不仅掌握了该技术,我们还坚定不移的大步向前开启了5G时代的建设。
数据显示,在2020年底,我国开通的5G基站数量已经超过718万个了。对于全面发展,并且拥有全球领先的5G技术的国家,基站的数量提升,不仅仅代表了技术的成熟,同时也为5G的非速度优势层面迈了一大步。
专家认为,我国5G融合应用需尽快从单点应用向规模应用转变。“要将5G、大数据等与数字经济进行连接,构建起城市级数据中心,实现各产业数字化。”京东数字科技集团首席数据科学家郑宇说,京东数科正在推进智能城市 *** 作系统,通过在平台上搭建智能化应用,助力产业发展。所以在基站数量的提升上,不仅仅是提高了网络传输的速度和稳定性,同时也加大了信号的覆盖,这为大数据计算,万物互联的应用前景,奠定了坚实的基础。
同时,先在越来越多的手机加入了5G芯片,基站的建设加强了消费者对于5G未来发展前景的看好的态度。中国电信、移动以及联通通都将以5g网络铺设一、二线城市,5G基站未来将铺设到所有地级以上的城市。
除了5G手机之外,众多网络和物联网设备层出不穷,无人车、无人船以及无人机等相继推出,一款5G笔记本电脑插入物联网后可实现独立的ID标志、独立上网等,与手机一样,不需要关机。在基站建设密度足够高时,5G的唯一缺点,覆盖范围小,将会迎刃而解。以数量高密度的覆盖来达到,信号的高速稳定,这就是这718万个基站给我们带来的,或者说,还远远不够,不过以这样的建设速度,到了明年、后年,我们全国将会有超过百万个5G基站覆盖。未来可期。
4G改变生活,5G改变 社会 ,只是这个改变并没那么容易。
2020年是ITU所定义的全球5G商用元年,而中国则还要早一年。据中国信息通信研究院,2021年1 4月国内5G手机出货量为91267万部,占市场总体的727%,同比增长384%。这在一定程度上反映了5G通信在个人用户层面的推进速度。
但5G不止于手机,在万物互联时代,必须提前搭建好一条条高速路,5G因此无可争议地成为新基建之首。相比4G,5G在初始阶段就明确规划了三大应用场景:增强移动宽带,其峰值速率将是4G网络的10倍以上;海量机器通信,将实现从消费到生产的全环节、从人到物的全场景覆盖;超高可靠低时延通信,通信响应速度将降至毫秒级。
由此衍生出的针对各个垂直行业应用的美好畅想就像一部科幻小说,而支撑这部小说实现的前提则是一座座看上去并不那么浪漫的高耸的基站。
5G基站建设新变化
一切美好前程,道路总会曲折波澜。在行业内,5G基站的短板被调侃为“覆盖、成本、功耗三个3”,即3倍成本、3倍功耗、1/3覆盖。对此,德州仪器(TI)杰出技术专家Wenjing分析,部分原因是由于5G MM高频高性能,采用Massive MIMO技术, 需要32通道、64通道等多通道架构,硬件通道数的上升直接导致成本、功耗、体积指标呈指数级上升。运营商迫切需要 大幅降低建站成本和运营成本,因此对芯片的集成度、功耗及成本提出了更高的要求。
TI是最早参与中国5G建设的半导体厂商之一,据德州仪器中国大客户区域销售经理Vic介绍,放眼全球,中国的5G建设走在前列,截至2020年,中国已布局了70多万个5G基站,完成了一些重点城市的大容量覆盖。2021年计划建设84万个,完成更广域的布局, 重点转向700MHz 4T4R 组网 。 通过更先进的工艺节点、更创新的设计架构、更大规模的集成度,TI一直力求实现高集成、低功耗、低成本的目标。事实上,TI每一代产品都会通过工艺演进/设计架构的创新,实现同等规模下,功耗30%左右的改善。
不断精进的架构
RRU单元作为无线通信的最后一环、最关键设备,犹如空中的一座桥,保证了信息的精准、实时送达。虽然射频前端只是5G基站中的管道,真正的大脑是ASIC/FPGA等处理器,但如果没有 健康 的管道为大脑输送养分和数据,人体就无法执行正常的活动。RRU的射频信号处理与调制就如人体内的血管和神经一样复杂,射频前端是RRU中极具挑战、又至关重要的领域。
在传统超外差系统中,接收器在RF频率上接收到信号后,会将信号下变频为较低的中频(IF),在此将其数字化、滤波然后解调,RF前端要进行复杂的信号链处理。而随着ADC、DAC转换器技术的进步,可以将模拟变频转化为数字直接变频,从而省略中频环节,使得射频直采收发信机的整体硬件设计简单许多,因此外形尺寸更小、设计成本更低。“将传统离散式超外差系统中的分离ADC、DAC、调制器、解调器、Serdes、时钟、DVGA等各个功能模块,集成到一颗芯片中,为5G Massive MIMO多通道架构实现提供了物理的可能性。” Wenjing认为这个创新对于未来可能会达到上百通道数的Massive MIMO来说至为关键。
高集成度给用户带来的改变是巨大的,随着通道数不断增加,吞吐量增加,但RRU整体模块尺寸却仅有小幅增加。
以TI的AFE7920为例,是4T4R2F(4发4收2反馈路径)射频直采架构双频段收发器,发射链路主要由最高采样速率为12GSPS 的RFDAC组成,支持第一/第二Nyquist 模式,接收和反馈链路主要由最高采样速率3GSPS的 RFADC组成;收发链路支持独立DSA增益控制,8对295 GSPS Serdes与主机互联,集成低频输入的在板高频时钟。该产品相对于上一代产品,功耗降低了30%。
美好的数字射频直采
TI在模拟/数字混合射频信号领域具有多年积累,AFE7920正是基于TI的丰富经验所开发出的数字射频直采芯片,相较于纯模拟集成具有诸多优势。
首先,通常运营商在sub 6GHz频段有最高400MHz的瞬时带宽要求,在毫米波频段有至少400MHz/800MHz的瞬时带宽要求。TI的收发器可支持到最宽800MHz带宽,满足全部Sub 6GHz及部分毫米波的应用需求。
其次, 全场景支持使平台归一化成为可能。 5G基站的形态相对于4G更加丰富,包括宏站、小站、Massive MIMO等。同一颗芯片可以支持不同的基站形态,从而使客户降低开发成本,更快地在市场上推出产品。
同时还支持混模模式。一个4T4R的单模芯片劈裂为两个独立的2T2R承载不同的频段,实现单芯片混模场景。例如2T2R TDD+2T2R FDD等。更进一步,射频直采架构的超高采样率使得双频段的数字拉远成为可能,从而实现通道级的双频段发射和接收,例如宏站场景下的18GHz+21GHz 双频段应用(从ASIC/FPGA,分别接收18GHz和21GHz的基带信号,在芯片内部实现数字合路,最后通过同一发射通道进行双频段的发射,接收即为其的反向 *** 作),两个频段的射频拉远距离可以达到3GHz,满足客户不同方面的需求。
此外,数字射频直采技术无需镜像和本振校准,简化了整个系统的开发,同时提供芯片自检报警机制,及天线校准、绿色节能等系统功能的灵活设定。
Wenjing强调,对于Massive MIMO和波束成形等技术而言,虽然重要的都是算法,射频直采技术只是为算法提供硬件实现。但如果没有高集成及通道间高度协同的芯片,Massive MIMO等新一代天线技术只会是纸上谈兵。
5G看中国,射频直采收发信机看TI
据悉,2017年中国第一代4G的MIMO基站就采用了TI的4T4R射频直采芯片,而中国第一代5G基站也采用了TI的射频信号链解决方案。值得一提的是,这一系列产品需求,很多都是来自中国客户,Wenjing参与并主导了产品定义。这也是TI与其竞争对手的不同之处,即5G产品定义的重心放在中国,更贴近中国客户的需求,这也是TI深耕中国35年的体现之一。
TI在中国 5G基站 建设中发挥了极其重要的作用,跨越2G/3G/4G/5G网络,囊括宏站、Massive MIMO、小站等多种站型。而且TI还在不断改进产品,支持更多的通道,更大的带宽和更低的功耗,以满足客户不断更新的需求。TI 最新发布的AFE8092 8T8R射频直采多频段收发信机在AFE7920的基础上进一步的通过架构革新,在集成度提高的同时,再次实现了同等场景下功耗的30%下降。相比于4T4R的产品,可以更好地满足Massive MIMO所需。
为了应对复杂的5G通信架构,有源天线系统的演进速度远超以往。包括需要减小信号链大小,降低复杂性,同时提供宽带宽和多个频率;可在高环境温度下工作的高密度电源管理;以及通过基于分组的前传接口实现网络同步。TI除了高集成的模拟前端之外,还提供包括电源、时钟、MCU、放大器、接口等,从而实现全系统解决方案。
不久前,工业和信息化部网站上公布了《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》并正式征求意见,目标到2023年,我国5G应用发展水平显著提升,综合实力持续增强;5G个人用户普及率超过40%,用户数超过56亿;5G网络接入流量占比超50%,5G网络使用效率明显提高;5G物联网终端用户数年均增长率超200%。
5G基站是新型信息基础设施的基石,TI拥有品类齐全的模拟和嵌入式处理系列产品,强大的本地制造研发能力、遍布全国的产品分销及销售网络,帮助中国客户实现更低延迟和更高数据速率的5G系统,促进更多创新应用,赋能中国新基建。TI植根中国35年,始终如一,同中国客户一起迎接未来挑战。
集成电路很小,“心”的天地可以更大。
2018年3月30日,中国移动天津公司在中国移动5G联合创新中心天津开放实验室开通,这是中国第一批5G应用示范城市之一天津的首个5G基站。
2019年1月27日,中国移动通信集团青海有限公司宣布,青海省西宁市已建成并开通了首个5G基站。10月31日,在2019中国国际信息通信展览会开幕式上,工信部与中国电信、中国联通、中国移动、中国铁塔共同宣布启动5G商用。
2020年1月20日,工信部负责人在国新办举行的2019年工业通信业发展情况新闻发布会上表示,2019年中国5G基础设施建设和应用力度加大,2019年底全国共建成5G基站超13万个。
截至2020年3月底,全国已建成5G基站达198万个,预计全年新建5G基站超过50万个。
2020年4月30日16时左右,全球海拔最高的5G基站正式投入使用,5G信号首次“登顶”世界之巅。
2020年5月17日,工业和信息化部副部长陈肇雄表示,我国5G商用加快推进,目前已开通5G基站超过20万个。
扩展资料:
5G网络存在的难题分析:
1、网络云化使跨层故障定界定位困难,后期升级过程也更加复杂而低效。
2、边缘计算的引入使网元数目倍增,问题定位难度增大等问题。
3、微服务化,用户更多的定制业务,也给业务编排能力提出了极高的要求。
4、传输方面,海量隧道动态变化,人工规划和分析调整无法满足业务需求;高精度时钟的建设和维护要求高、难度大,需要新的支撑手段。大宽度传输,一旦出现故障,需要更快恢复的技术手段,否则将导致更大影响和损失。
参考资料来源:百度百科-5G基站
山东第16万个5G基站建成开通,5G会对我们的生活带来如下的影响。
一、网速更快了以往,下载一部高清晰度影片要花上一小时以上的时间,而现在,5 G上网,喝一杯水的时间,就可以轻松地下载完了,对于喜欢看剧的人来说,这是一件很爽的事情。
不仅仅如此,5 G技术还能够实现快速上传,3D视频,4 K和8 K视频流的实时传输,和云计算技术的融合,使未来的工作,生活和娱乐变得简单。在制造业、教育、医疗、社交、虚拟现实等垂直行业将赋予新应用。
二、使自动驾驶技术更成熟5 G时代,延迟标准由秒级降至毫秒,即延迟小于1毫秒。但是,对于无人驾驶和无人机之间,差距毫秒,可以说是谬以千里,一毫秒的网络延迟就足以让人丧命。
5 G时代在无人驾驶系统中,从监控路况信息到指令交通工具作出响应时间越短,自动驾驶的安全性就越高。5 G具有高带宽、低时延、宽覆盖率、高可靠性、低延时的特点,为未来无人驾驶技术的发展扫清了障碍。
三、更优质的视听内容有人说2 G时代是文字时代,3 G时代是时代,4 G时代是视频时代,5 G时代看视频更清晰、更稳定,毕竟这是网速提升的最直观内容。
网络速度越快,消费者就越能稳定地收看视频内容,消耗的网络资源也就越多。从内容创作的角度看,5 G时代来临之际,高质量的视听内容创作必将率先进入人们的生活。
四、更高效地学习高质量的教育资源,丰富的教学内容,能够在网上实现。学生的学习时间是灵活、自由的,而且学习的内容是多种多样的。因特网已经变成了一个让我们迅速获得知识的通道。
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