都在说5G，5G到底是什么呢？

2018-05-23 09:34

从去年年末开始，“5G”这个词的热度就居高不下。作为一种尖端通信技术，5G有着许多术语。由于各个机构对标准、规范和技术的命名过于简单粗暴，以及5G技术本身的复杂性，这些术语出现了许多雷同、易混淆的现象。这篇文章就会帮大家梳理、解释一下常见的5G术语。

IMT－2020

IMT－2020是5G的法定命名，是在2012年世界无线通信大会由ITU（国际电信联盟）确定的。说直白点儿，IMT－2020只是5G的别名而已。

国际电信联盟Logo（图片来自网络）

3GPP R15／R16

3GPP全称3rd Generation Partnership Project，是一个国际性通讯组织。成员包括四类：组织会员、市场代表、观察员和特邀嘉宾（Guests）。组织会员包括ARIB（日本电波产业协会）、ATIS（美国电信行业解决方案联盟）、CCSA（中国通信标准化协会）、ETSI（欧洲电信标准化协会）、TSDSI（印度电信标准开发协会）、TTA（韩国电信技术协会）和TTC（日本电信技术委员会）。市场代表包括4G Americas、5GAA和GSM Association等18名成员。观察员包括ISACC等3名成员。特邀嘉宾包括CITC和Netgear等27名成员。

3GPP Logo（图片来自网络）

3GPP会定期并发布新的无线通信技术标准，R15（Release 15）就是第一个包括5G标准的版本。按计划5G第二阶段的R16将会在2019年第四季度完成。

NR（新空口）

NR是“New Radio”的简称。其所涉及的技术话题很复杂，但简单来说，NR就是一种无线设备和基站之间进行数据沟通的新标准。

图片来自网络

设备和基站之间的沟通是无线的，沟通媒介是在空气中传播的无线电。新空口（NR）就是“新型的空气中无线传播数据的接口”。

mmWave（毫米波）

毫米波是一种频率为30到300 GHz的电磁波，频段位于微波（microwave）和红外波（infrared wave）之间。应用到5G技术的毫米波为24到100 GHz的频段。毫米波的极高频率让它有着极快的传输速率。同时它的较高带宽也让运营商的频段选择更广。要知道现在闲置的频段越来越少。

5G 频段（图：Qualcomm）

但毫米波也不完美，其超短波长（1到10 mm）让它穿透物体的能力很弱，这导致了信号衰减。这些物体包括空气、雾、云层和厚实的物体等。

好在近些年通信技术的发展让人们找到了克服毫米波有效传输距离短的方法。一种方法是简单粗暴地增加基站数量。另一种方法则是通过大量小型天线向同一个条直线上发送电磁波，来形成一个足够强大以至于能延长有效传输距离的聚焦束。

短波长也有优点，比如短波长使收发天线能被做到很小，小到轻松塞进手机。小体积天线也让在有限空间内建造多天线组合系统变得更容易。

LDPC

LDPC全称Low Density Parity Check Code，中文译为“低密度奇偶校验码”，由美国工程师Robert G． Gallager发明。它是一种“线性误差校正码”。它能高效、精细、可靠地检测出设备之间传送的数据是否正确，是否缺失。这种能力让LDPC逐渐被应用在复杂干扰环境下的无线数据传输之中。

一直常见的（n，k） LDPC图形表达方式（图：Wikipedia）

Polar Code

Polar Code的中文为极化码，最早由德国人Stolte， N和土耳其教授Erdal Ar?kan提出。极化码是一种“线性块错误校正码”，它的作用和LDPC一样，都是保证数据传输的正确性和完整性。极化码和LDPC各有各的优势，分别适用不同场景。

eMBB

ITU（国际电信联盟）把5G网络分为3大类，第一类是eMMB，全称“enhanced Mobile Broadband”，译为“增强移动宽带”。顾名思义，eMMB是专门为手机等移动设备服务的5G网络。

eMBB将会是3大类中第一个实现商用的，毕竟手机的技术成熟度要比后面两类的设备高得多。

URLLC

第二类则是URLLC。URLLC的全称为“Ultra Reliable Low Latency Communications”，译为“极可靠低延迟通信”。这种网络主要将被应用于工业用途和自动驾驶车辆。

谷歌的自动驾驶汽车（图片来自网络）

MMTC

第三类是MMTC。MMTC全称“Massive Machine Type Communications”，译为“海量机械通讯”。MMTC是“物联网”和“万物互联”场景中将被使用的网络类型。MMTC的长处是让大量相邻设备同时享受顺畅的通信连接。

自动化、互联化工厂（图片来自网络）