2024年5G+工业互联网创新创业综述
2024-03-22
王柯团队
01、5G的特性与优势
5G具有大容量、高速率、低延时和高移动性等特性。5G系统能够提供每平方千米超百万个设备的连接支持，为万物互联提供通信基础。5G系统将实现10Gb/s的峰值速率，可满足工业客户对于高速数据的采集、传输需求。5G系统将提供不到1ms的理想延时和5～10ms的典型端到端延时，从而支撑工业场景下的一部分实时应用。
5G系统最高可以支持每小时500km移动场景下的用户通信，相比4G以及更早的通信技术，5G技术具有显著优势。在数据传输方面，5G具有更高的速率、更短的延时和更远的传输距离，5G支持10Gb/s～20Gb/s的峰值速率和1Gb/s的用户体验速率，时延低至1ms，传输距离长达2km。在系统效率和容量方面，5G具有更低的功耗与运营成本，更高的频谱利用率和信息利用率，并且支持更多用户。5G具有更强的稳定性和加密性，可实现无卡顿浏览图片和视频，为用户带来更好的体验。5G自身的兼容性较好，可与无线、蓝牙等衔接。
02、5G能力指标与应用场景
5G利用场景来推动通信标准，5G通信场景能够实现人与人、人与物的相互衔接。国际标准化组织3GPP定义了5G系统的三大典型应用场景：eMBB（增强型移动互联网）、mMTC（海量连接物联网）和uRLLC（超低时延高可靠通信）。
2.1 eMBB
eMBB场景以提供覆盖范围内一致的用户体验为目标，需要达到Gb/s级别的高速率数据传输，并保证较低的接入时延。该场景主要承载高速率数据传输和大流量移动宽带业务，如三维/超高清视频、虚拟/增强现实、边缘计算部署等。
2.2 mMTC
mMTC场景要求网络具备超千亿连接的支持能力，需要达到每平方千米百万设备的连接密度，而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。该场景主要承载以传感和数据采集为目标的业务，如智慧城市、智能企业、环境监测等。
2.3 uRLLC
uRLLC场景对网络提出了高可靠、低时延的要求，网络不仅要保证接近100%的传输可靠性，还必须支持毫秒级别的端到端时延。该场景主要承载实时性要求强的及时性业务，如无人驾驶、工业自动化等。另外，3GPP还定义了5G的8个能力指标以描述应用场景对5G系统的能力要求：峰值速率、用户体验速率、频谱效率、移动性、空口时延、连接数密度、网络能量效率和流量密度。5G的不同应用场景对这些指标的要求不尽相同。
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