5G产业(一):5G超低延时噱头?

1. 5G与4G的技术对比

5G技术是对4G技术的一次全面革新,在速率、连接数、时延三方面有巨大的改善。如下表格:

5G与4G的技术对比(理想值)
  速率 时延

连接数

(每平方公里的最大连接数)

移动性
4G 100Mbps(12.5MB/s) 30-50ms 1万 350KM/h
5G 10Gbps(1.25GB/s) 1ms 1百万 500KM/h
差距 100倍 30-50倍 100倍 1.5倍

个人见解:
速率方面:以上表格为实验室数值,实际应用的话,将以上数据除以2~4即为实际的网络速度,即实际应用的5G速度应该为300~600MB/s之间,这个速度相对于对于目前的4G来说,也差不多提升了数十倍到一百倍。手机上安装个app,基本都是秒下载,看在线视频不用缓存。
时延方面:这里的时延是指移动终端到基站之间的时延,而基站接入核心网是用光纤(与4G相同)。5G的部署还分独立组网与非独立组网,只有独立组网的才能满足以上时延要求,非独立组网的时延跟4G差不多,而目前的5G基站好像全都是非独立组网的。

2. 5G的核心应用场景

增强移动宽带(eMBB):即网速的提升,主要体现场景为手机终端的网络速度的提升。
低时延高可靠(uRLLC):主要应用于特殊场景,路车联网、工业控制,远程手术等。
低功耗超大连接(mTC):主要应用于物联网场景,可将大量的工业传感器、终端接入网络。

个人见解:
官方宣传的资料中经常看到5G的超低时延使到5G可应用于远程手术,我认为噱头成分较大。
第一个:手术需要超低时延,人眼能容忍的时延是多少呢?以电影24fps的帧率计算,两帧间隔为42ms,远程手术能容忍的时延为10ms以内,数据的传输路径为:本地终端—5G—本地基站—光纤—本地核心网—光纤—远程核心网—远程基站—远程终端,除了终端到基站的5G的1ms延迟,本地基站处理时延2ms,本地核心网处理时延1ms,这里光本地就有时延4ms,远程的时延也有4ms,这里总共就有8ms的时延,也就是说即使在同一个城市的远程手术,时延就已经有8ms。剩下2ms是在本地核心网到远程核心网之间的光驱数据的来回传输,光纤的数据传播速率为200KM/s,因此支持的远程距离为:2ms/2 * 200KM/s=200KM,也就是说在时延要求是10ms的情况下,最远支持的远程手术距离是200KM。官方宣传的什么,海南到北京远程手术,零时延,就是瞎忽悠人。
第二个:如果真的要搞远程手术,我不认为医疗设备是走无线接入的,无线接入容易受干扰,肯定都是全部走有线,而且全部都是光纤,从终端就直接接入核心网,这样才是真正的低时延,那这个关5G什么事情呢。所以都是噱头。

3. 5G部署的难题

如下图,5G的基站覆盖范围为300米,所需要的基站数量为4G的2~4倍,基站的耗电量则为4G的2~4倍,5G实在太耗钱了!另外,还有站址资源需求大、 站点选址难、 物业准入难、 能耗成本高等突出问题。
 

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