½皮书
5G
之路
下一代蜂窝通信的主要特点和所需的
主要技术
½者：
David Maidment, Mobile Segment Marketing, ARM
Neil Werdmuller, Senior Product Marketing Manager, ARM
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½皮书
导言
在过去的
20
年中，手机已实现了爆炸式增长，成为我们日常生活
中的一个重要部分。至始至终，ARM
®
½是手机的核心部分，在支
持日益复杂功½的同时一直致力于通过行业领先的½功耗来延长电
池寿½。
智½手机的复杂性尚未得到充分的认识，通常而言，智½手机½拥
有
10
个以上基于
ARM
的处理器，负责处理触屏、感应处理器、定
½、照相、图½、应用程序等功½以及不断增长的大量连接功½，
如
Wi-Fi、蓝牙和 LTE。
随着无线通信行业为下一代移动½带设备的标准化而升级，即实现
所谓的“5G”， 本½皮书将探讨这对于技术、挑战和½用案例来说
意味着什么。我们将重点关注基于
ARM Cortex
®
-R8
的实时处理器
将如½为我们带来多兆比特（multi-Gigabit）的新产品，同时仍以½
功耗½为设计核心。
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快速移动½带革½
随着移动½带的持续变革，我们看到新的½用案例正不断涌现。5G 的出现将继续推动一直处于联½状
态且相互连接的世界，同时反过来改变人类同世界交互的方式。同
多兆比特
服务一样，5G 也承诺支持
½吞吐量、½量受限的设备或所谓的
“Massive Machine-Type Communications” (
mMTC)。我们看到如今 LTE
中出现了
MTC，其标准包括 LTE Cat-0
和
NB-IOT，这两个标准½保证为 5G
奠定基础。
移动设备
娱乐信息节目、
电子商务、健
康、安全
½½的
安全、娱乐信
息节目、导
航、自动驾驶
智½城市
5G
½够确保
移动½带无所不在
½延迟、实时高服务
质量服务（QoS）
工业
½碳、监控、安
全、远程操½
智½电表、照
明、½碳经济
家庭
娱乐信息节
目、安全、自
动化、½碳
医疗
½力提升
100
倍
监控、远程会
诊、远程医疗
谈及
5G，人们脑海中首先想到的就是移动设备。如今智½手机的½验已经够复杂的了，那么随着 5G
的来临，手机又有什么不一样的地方呢？如今讨论
5G
标准的一些提议大多围绕½络效率，主要关注如
½处理移动数据的绝对值和需求。千兆½级服务将允许消费者在近乎瞬间内完成数字化内容下½½，而
超½延时连接可½诸如
VR
和
AR
服务、新型的½½应用皆成为可½。
在传统手机之外，我们将
5G
视为一个重要技术，½够促成更多的额外服务。5G 将让远程医疗变成现
实，允许内科医生和医疗保健工½者通过连接
5G
的设备远程管理病人，这是普及医疗保健和身心健康
的真正机会。
½碳经济可½是未来十年内实现发达世界的最大挑战之一。高效可靠无线互联½的广泛利用将有助于
实现½碳经济，因为这可以保证效率并促成更高程度的控制和融合。从管理智½街道照明、远程排放
监控、公共交通到公共信息，5G 将为我们的日常生活带来无限可½。就连
5G
½络½系结构本身也要
求降½功耗，这同时可为移动运营商降½运营成本，并极大地降½碳排放。
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5G
不仅仅½够在家里家外，还½在开½时为我们带来全新½验。5G 被视为“超越移动互联½”的技
术。其高性½和½延迟的特点，½其½够以传统
4G/WiFi
服务难以企及的方式进行推广。互联½½或
自动驾驶被视为非常需要高可靠、½延迟无线连接的重要领域，用于例如安全和防碰撞。
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½下一代设备成为可½
频谱是一个宝贵的资源，而过去十年间随着移动业务需求量的激增，对无线电频谱的需求也随之增
长。以前我们认为无线电频谱分为“块”或“媒介物”，可以应用于不同领域，例如电视、Wi-Fi、蓝
牙或手机。监管者，例如美½的联邦通信委员会（FCC）和英½的通信管理局（OFCOM））按区域分
配频谱以用于不同领域。
在手机出现的早期就相对简单，分配几块频谱（通常以拍卖的方式进行）以提供主要以语音为基础的
服务，这从其本质上而言只会消耗很少量的频谱。在过去十年内，随着智½手机的出现，这一情½不
复存在，而且频谱越来越多地被用于移动½带业务。一般而言，提供给用户的吞吐量越高，为此服务
而½用的频谱也越多。如果½也将这一数字乘以用户数，½很快就会发现移动数据供不应求，而传统
意义上的频谱分配没有跟上这一变化。
认识到这一点之后，我们整个行业要如½跟上变化、提供移动½带½验，而这对未来十年的手机技术
挑战又意味着什么呢？
外加先进无线技术的½½波聚合（称为
MIMO）被用于帮助缓解压力并提供更高效的服务。从 3G
系统到
LTE，我们看到数据速率不断增加，½管这部分成果来源于更复杂的调制和 MIMO
技术，½是吞吐量
的增加主要受益于½½波聚合的进步，½得更高效利用碎片式频谱成为现实。
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