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2019-06-16

5G可靠性清洗PCBA清洗合明科技分享:日本电波产业协会5G白皮书—5G的典型应用场景、总体需求及角色

发布者:合明科技 ; J8彩票:407

日本电波产业协会5G白皮书—5G的典型应用场景、总体需求及角色

 

文章来源:上海情报服务平台 李远东

文章关键词导读:5G、通讯基站、频谱、毫米波、物联网、传感器、芯片、PCBA线路板

 

1、5G移动通信的典型应用场景

 

5G移动通信的典型应用场景如图1所示。从社会经济的角度,未来的5G移动通信系统将可提高广大用户对于现有移动通信服务的满意度。导航以及自动驾驶将使得公共交通系统的运行更为高效与安全。诸如多人UHD(超高清晰度)视频会议、移动视频、移动音乐以及移动阅读等更为丰富的内容将经由5G移动通信系统向人们提供。家居安全以及对消费电子的远程控制将实现更为安全与舒适的生活。(交通工具)冲撞避免、悲痛状态下的心理干预、灾难救援等可减少伤亡人数。远程学习以及虚拟化的体验可以解决教育资源的地域分布不公平问题。基于M2M物联网络以及强健基础设施的灾难预警技术可不同程度地减小自然灾害所可能造成的财物损失与人员伤亡。远程医疗系统可以提供日常的预防护理服务

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图1  从社会经济的角度看5G对于现有移动通信应用场景的影响

J8彩票本电波产业协会于2014年10月8日发布的5G白皮书Mobile Communications Systems for 2020 and beyond

 

除了上述对于现有类型的移动通信服务的用户体验质量的提高,未来的5G移动通信系统还有着如图2所示的全新的应用场景。“智能市民”服务将实现知识创建以及活动支持。“体验共享”服务将为未来的人们提供高保真的、现实的以及触感的虽虚拟化但可感知的接触体验。“自动化的信息共享”服务可以为那些在地理位置上邻近的人们相互之间进行辅助通信。

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图2  未来5G移动通信系统的全新应用场景

J8彩票本电波产业协会于2014年10月8日发布的5G白皮书Mobile Communications Systems for 2020 and beyond

 

以下就具体地对每种应用场景为何需要无线移动连接、对于5G的总体需求及其与IMT-Advanced(笔者注:即ITU-R所定义的4G移动通信系统)的不同之处。

 

1)应用场景一

 

①具体描述

 

公共交通(运行更高效、更安全,导航、自动驾驶)。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

在5G移动通信系统的此种应用场景之下,通过汽车与汽车之间以及汽车与路边设备之间的通信,更为高效、更为安全的导航以及自动驾驶将得以实现。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

包括:可靠的网络连接、低的接入延迟、更好的移动性支持、可保证的连接。

 

2)应用场景二

 

①具体描述

 

安全以及生命线系统(交通工具冲撞避免、灾难救援)。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

在5G移动通信系统的此种应用场景之下,通过汽车与汽车之间以及汽车与路边设备之间的通信,更为高效、更为安全的导航以及自动驾驶将得以实现。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

包括:可靠的网络连接、低的接入延迟、更好的移动性支持、可保证的连接。

 

3)应用场景三

 

①具体描述

 

更为丰富的内容(多人UHD(超高清晰度)视频会议、移动视频、移动音乐以及移动阅读等)。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

多人UHD(超高清晰度)视频会议、移动视频、移动音乐以及移动阅读等将经由无线移动宽带通信系统提供。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

考虑到双向通讯,在此种应用场景之下,不仅是下行链路的系统容量,还是上行链路的系统容量,都需要得到提高。

 

4)应用场景四

 

①具体描述

 

智慧家庭(家居安全)。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

在智慧家庭这一应用场景之中,需要在相应的家居设备上安装很多个传感器以及控制器。如此一来,由于布线困难,此类设备就趋于具有无线接入能力。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

主要是:高密度的无线连接性。

 

5)应用场景五

 

①具体描述

 

对于消费电子设备的远程控制。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

在远程控制消费电子设备这一应用场景之中,需要在相应的家居设备上安装很多个传感器以及控制器。如此一来,由于布线困难,此类设备就趋于具有无线接入能力。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

主要是:高密度的无线连接性。

 

6)应用场景六

 

①具体描述

 

教育(远程学习、虚拟化的体验)。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

在发达地区及国家,远程学习以及虚拟化的教育将经由无线移动宽带通信系统向人们提供。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

主要是:为支持对于丰富的教育内容的接入,需要高的系统容量以及大的峰值数据速率。

 

7)应用场景七

 

①具体描述

 

医疗护理。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

由终端传感器所感知到的身体状态信息将可通过无线移动通信网络上传数据(至相关数据处理系统)。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

主要是:不论何时、也不论何地,身体机理信息数据都需要能被上传至相关系统,从而,无线连接能力就显得尤为重要。

 

8)应用场景八

 

①具体描述

 

灾难救援(预警、对于灾难的鲁棒性)

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

由终端传感器所感知到的身体状态信息将可通过无线移动通信网络上传数据(至相关数据处理系统)。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

主要是:不论何时、也不论何地,身体机理信息数据都需要能被上传至相关系统,从而,无线连接能力就显得尤为重要。

 

9)应用场景九

 

①具体描述

 

智慧市民服务(知识创建、活动支持)。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

利用下一代超媒体数据分析所实时创建的知识,使未来的移动通信系统为人们提供无处不在的基于情境的服务。相关的服务将包括对于商务、社交、健康、运动、环境以及安全关键应用的支持。注:此处的“市民”拥有最广泛的意义——不仅包括人,还包括相关的物体(笔者注:未来的移动通信系统,多是以物体为对象(物联网))。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

为了能大规模地提供智慧市民服务,就需要未来的移动通信系统具有大的容量、高的密度、高度可靠而且无处不在的无线移动连接。此外,实时的超媒体交互式情境感知服务还需要低的接入延迟。

 

10)应用场景十

 

①具体描述

 

“体验共享”服务(为未来的人们提供高保真的、现实的以及触感的虽虚拟化但可感知的接触体验)。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

人们在外旅行途中,可以通过移动通信网络实时地与其家人及朋友分享快乐。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

为了能提供这种服务,就需要未来的移动通信系统具有传输视频、声音、图片、嗅觉以及味觉所需的系统容量与峰值数据速率。

 

11)应用场景十一

 

①具体描述

 

邻近人群的辅助通信服务。

 

②该应用场景为何需要无线移动连接?

 

用户的移动智能终端设备自动地通过未来的移动通信网络交换个人信息,然后搜索相同经验、爱好以及朋友。

 

③该应用场景对于5G移动通信系统的总体需求

 

为了能提供这种服务,就需要未来的移动通信系统提供低的接入延迟。

 

2、未来5G移动通信之于视频通信的影响

 

现如今,ICT(信息通信技术)可于任何时候为在任何地方(笔者注:特指的是有无线移动宽带通信网络连接的地方)的人们提供诸如流媒体视频等的娱乐服务。而可以预计的是,在未来的第五代移动通信时代,此类视频服务所具有的视频清晰度将显著地高于当今的2K电视广播(笔者注:指的是1080p或1080i全高清电视广播)。到了2020年及未来,既然电视广播会升级至4K或8K超高清晰度,那么4K或8K超高清晰度的流媒体视频也会成为人们的一大需求(笔者注:此处指的是以OTT为媒介/传输渠道的4K或8K超高清晰度视频)。在未来基于流媒体技术的4K或8K超高清晰度电视广播系统之中,若采用HEVC(High Efficiency Video Coding,高效率视频编码)这种信源编码方式,则相应的传输码率就为:

 

(1)60 fps(每秒播放60帧图像)的4K超高清晰度电视/视频:40 Mbps;

 

(2)120 fps(每秒播放120帧图像)的4K超高清晰度电视/视频:48 Mbps;

 

(3)60 fps(每秒播放60帧图像)的8K超高清晰度电视/视频:100 Mbps;

 

(4)120 fps(每秒播放120帧图像)的8K超高清晰度电视/视频:120 Mbps。

 

与此同时,未来的ICT信息通信也将给人们提供VR(Virtual Reality,虚拟现实)服务,届时,凭借其先进的成像技术,VR将极大程度地增强用户的使用体验——例如,通过虚拟现实系统,移动通信用户可以虚拟地游览世界上的任何一个地方(景点):未来,全球各地的景点都将安装/部署多个用于实时取景的图像传感器,其所感知到的图像可以通过移动通信网络传输,并最终通过用户侧的HMD(Head Mounted Display,头戴显示器)进行播放,这样,用户就将会感觉到自己好像就在相关景点的现场旅游一般。

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图3  虚拟旅行中,对于用户体验的增强

来源:日本电波产业协会于2014年10月8日发布的5G白皮书Mobile Communications Systems for 2020 and beyond

 

为了最终实现“身临其境”般的“虚拟旅行”,就需要移动通信网络提供120 fps的8K超高清晰度视频传输质量——而如果是要提供立体图像的话,就所需的传输码率就将是二维图像的两倍。因此,如果需要传输某个景点图像,就需要移动通信网络能够支持240 Mbps的数据速率(笔者注:由于实际上传输的是两路8K超高清视频图像,所以,传输码率就为120 Mbps×2=240 Mbps)。如果整个实际场景之中的一幅图像可以在相对较短的时间内投影(到HMD用户终端设备),那么,相比于整个场景,半个场景中的一幅图像就足够了——在这种情况之下,需要移动通信网络支持120 Mbps的传输码率,同时还要将将接入的延迟最小化,以使得投射到HMD终端设备的图像的频率与用户眼睛的运动频率保持一致。根据用户的双眼活动情况,HMD计算出相关的角度,并将相关的请求发送给传感器(比如陀螺加速计)。然后,远端的摄影机就会根据相关请求拍摄新的图像,并将其传输回用户侧的HMD终端设备。很显然,上述过程会导致一些处理延迟。为了提高用户的感知,相关的图像需要在用户眼球运动发生的大致8毫秒之后就能够显示到HMD屏幕之上。在实践之中,由于采用预测技术,可潜在地提高4毫秒的延迟增益,相关时延的最小数值可以达到12毫秒。在当前的各种相关技术条件之下,一些网络无关的延迟,总结如下:

(1)  摄影机:4毫秒;(2)编码器及服务器:两毫秒;(3)解码器:1毫秒;(4)身体姿态传感器:1毫秒;(5)显示:两毫秒;(6)总的数值:10毫秒。

因此,值得一提的是,为了达到12毫秒的端到端延迟的目标,对于移动通信网络传播及数据处理延迟的需求是非常苛刻的,这一点需要引起移动通信业界的重视(笔者注:从上文的相关内容看来,这两部分的延迟数值不能超过(但包含):12毫秒-10毫秒=两毫秒)。

3、对于5G移动通信的总体需求

 

在未来的5G移动通信时代,通过下一代通信技术以及各种创新型的多媒体应用,将会涌现出很多类型的新兴应用服务,以满足未来广大移动通信用户的各种需要及需求。图4是从终端用户的视角,描述未来的各个移动通信应用对系统能力的关键需求,主要涉及到四大典型的应用的不同需求:(1)流媒体视频;(2)虚拟现实;(3)M2M物联网平台通信;(4)自动驾驶(即:车辆间碰撞避免)。

 

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图4  不同的应用对于移动通信系统有着截然不同的需求

J8彩票本电波产业协会于2014年10月8日发布的5G白皮书Mobile Communications Systems for 2020 and beyond

 

由于终端用户的需求随着具体应用的不同而不同,移动通信网络就无需表现出其最高性能——而是应该根据具体的应用来有效地分配并使用网络资源。


【阅读提示】

以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,在水基清洗、环保清洗方面有着丰富的经验,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

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