《5G NR物理层技术详解：原理、模型和组件 》 —1.3.4　5G外场试验

1.3.4　5G外场试验

下面我们会简要介绍全球最令人激动的5G试验，这些试验表明5G有潜力带来新的和令人激动的机会。图1-10展示了从这些试验中获取的一些图片。

图1-7　ITU命名的三个5G用例及其主要特性

图1-8　IMT-2020的三个用例及目标应用

图1-9　IMT-2020和IMT-Advanced关键能力对比

表1-1　高数据速率和高流量密度场景的性能要求子集。完整列表见参考文献[1，表7.1-1]

表1-2　低时延和高可靠性场景的性能要求子集。完整列表见参考文献[1，表7.2.2-1]

5G在无人机领域的应用：爱立信和中国移动于2016年在商用网络中应用5G技术在蜂窝网络成功完成世界上第一个5G无人机试验[14]。一架无人机（无人驾驶飞行器）在多个站点上空飞行切换。为了在真实环境中验证概念的有效性，进行切换的站点都同时服务于商用移动电话用户。无人机应用的领域越来越多，例如农业、公共安全、搜索和救援、库存管理，以及货物交付等领域。

图1-10　5G试验

5G连接为高速汽车服务：爱立信和威瑞森（Verizon）于2017年在移动中的汽车内共同测试了5G的极限数据速率，可以达到高于6 Gbps的吞吐量和超低时延[20]。司机戴着一副虚拟现实眼镜，仅仅通过从汽车发动机盖上的摄像机拍摄的视频来操控汽车。该试验完美展示了如何通过多天线技术用波束跟踪高速汽车。这表明5G具有支持360度4K视频流的能力，并且时延极低，即使在高速移动的情况下也是如此。这使我们有可能通过虚拟现实观看现场体育赛事。

爱立信、SK电信和宝马集团也在韩国永宗岛的一处赛道上进行了类似的试验[22]。测试网络由爱立信提供的四个无线传输节点组成，工作在28 GHz频段，测试场是在韩国的宝马集团驾驶中心。在此设置下，测试结果实现了170 km/h的行驶速度，下行数据速率达到3.6 Gbps。这主要是依赖于先进的波束赋形和波束跟踪，使得基站能够跟随UE来发送信号。

5G连接船舶和港口：Tallink、Telia、爱立信和英特尔在爱沙尼亚塔林港区创建了5G测试和探索试验区。爱立信在塔林港口设立了一个5G基站，英特尔将设备放置在渡轮内以接收信号。从2017年以来，5G试验网络面向于商用游轮及港口区域内乘客推出高速互联网连接服务[19]。

5G在全球范围内提供几十Gbps的数据速率：在2016年，爱立信和韩国电信（KT）演示了全球第一个5G，达到25.3 Gbps的吞吐量[16]。试验是在5G移动通信的毫米波频段完成的。（KT的目标是为2018平昌冬季奥林匹克运动会提供5G试验服务。）在同一年（2016），爱立信和Telstra一起开展了澳大利亚第一个5G现场试验，达到超过20 Gbps的速率和相对于Telstra的4G网络一半的时延[15]。这个试验是基于800 MHz的频谱，获得了相对于Telstra 4G现网10倍的速率！

爱立信和Mobile Telesystems（MTS）在莫斯科搭建了一个5G原型网络，使用了具有先进天线系统的5G基站，在2017年成功达到25 Gbps的速率[21]。

2018年1月，Mobile Telephony Network Group（MTN）和爱立信开展了非洲第一个5G试验并且达到高于20 Gbps的吞吐量和小于5 ms的时延。这是至今为止在非洲移动通信网络中获得的最好性能。5G试验是以爱立信的5G原型基站为基础的[23]。

5G使得远程驾驶成为现实：Telefonica、爱立信和瑞典皇家理工学院（KTH），以及Applus Idiada联合开发和展示了一个革命性的演示案例：他们在2017年全球移动大会上展示了世界上第一次基于5G的远程驾驶，遥控一辆汽车在Applus Idiada赛道上疾驰[17-18]。5G基站在15 GHz频率为汽车提供连接。司机在远程通过上行4K视频流得到如同在汽车内的驾驶体验。在下行链路中，5G连接提供了超低时延和高可靠性，用来保证驾驶指令的传达。另外一个远程驾驶相关的应用就是远程停车，这样驾驶员就可以将车停在落客区并且借助远程司机的帮助来保证安全和有效的停车。