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5G时代物联网应用潜力分析
2018-11-14 来源: 文字:[    ]

    预测未来十年,全球将会增加1000亿以上的连接量,同时网络容量将比现在扩展100倍以上。而为了满足无人驾驶、VR游戏等未来物联应用和业务体验的需要,网络延迟同时需要降低10倍以上。面对飞速发展的网络与应用需求,物联网概念裹挟着5G、窄带物联网(NB-IoT)等全新技术出现在身边,并有效地解决了现有网络在面向未来物联网应用时,所会遭遇到的连接数量、网络容量和网络延迟难题。

    物联网不仅会大规模带动数据流量增加,还会带动设备连接数量的高速增长。预计到2020年全球联网设备数量将达到385亿,而2015年仅为134亿,增长285%。到了2030年全球设备连接数将达1千亿。根据IC Insight数据,我国M2M连接规模将在2020成长至3.5亿,占全球总数的36%。传统基站能够承载的最高连接设备数不能够满足物联网设备的高速成长。

图表   2020年物联网设备连接数量激增(十亿)

资料来源:公开资料整理

    在物联网时代,数据流量倍增,用户对带宽体验也有了更高要求。在移动互联网环境下,不同终端对网络带宽要求差距不大,主要分为个人用户和企业用户。但在物联网环境下,大量设备对网络上传、下载和时延的要求存在区别,网络必须有一定的智能性。尤其在个别应用场景下,对网络的时延有极高要求,例如车联网场景下为了保证自动驾驶的安全性,车与车之间、车与云端之间的时延在5ms以内,误包率在99.999%以下,而且能在车辆发生拥塞或大量节点共享有限频谱资源时,仍能够保证传输的可靠性;而VR头载设备必须要保证绝对低时延,延迟不超过20ms,才能有效减缓眩晕体验,使用户的体验场景更为真实。

图表   物联网不同应用对下载、上传、时延的要求

资料来源:公开资料整理

    物联网场景下,对于网络连接的承载、流量速率以及网络延迟等问题的要求,是当前网络技术所不能够实现的,而5G技术则将是物联网整体的重要支撑和承载。5G技术对网络的升级使“万物互联”现实化。5G主要采用包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构在内的一组关键技术,满足各种物联网场景下差异化的需求。

图表   5G核心技术

资料来源:公开资料整理

    根据IMT-2020(5G)推进小组发布的《5G网络框架设计》表示, 5G关键性能指标包括用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量密度、移动性和用户峰值速率。这六大核心指标共同推动物联网落地,其中低功耗大连接与低时延可靠场景两项指标是物联网业务的核心要求,也是5G拓展物联网的核心场景,其实质性解决了4G互联网无法完美支持物联网及其相关垂直应用的问题。

图表   5G主要应用场景及相应挑战

资料来源:公开资料整理

    在核心指标上,业界认为用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量密度、峰值速率、移动性是关键衡量指标。

图表   5G关键指标

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