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是什么让5G的峰值速度高达20Gb/s?一文读懂毫米波-ror体育官网

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本文摘要:随着视频内容的愈演愈烈,如今的移动用户早已仍然符合现有的网际网路速度,期望电信商需要获取更慢的数据传输速度、以及更加可信的网络服务,而下一代通信技术5G就是在此背景下问世的。虽然现在5G还处在规划阶段,但是整个行业都在共同努力,期望需要确认5G的最后形态。 但是这个行业的所有参与者都必然表示同意这一点:随着移动用户数量及其市场需求的下降,5G必需比如今的蜂窝网络基站更慢地处置更好的流量。为了构建这一点,无线通讯的工程师正在设计一套全新的技术。

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随着视频内容的愈演愈烈,如今的移动用户早已仍然符合现有的网际网路速度,期望电信商需要获取更慢的数据传输速度、以及更加可信的网络服务,而下一代通信技术5G就是在此背景下问世的。虽然现在5G还处在规划阶段,但是整个行业都在共同努力,期望需要确认5G的最后形态。

但是这个行业的所有参与者都必然表示同意这一点:随着移动用户数量及其市场需求的下降,5G必需比如今的蜂窝网络基站更慢地处置更好的流量。为了构建这一点,无线通讯的工程师正在设计一套全新的技术。利用这些技术,5G数据传输的延后将不多达1毫秒(相比之下,2020-03-30 的4G网络的延后大约为70毫秒),而且数据iTunes的峰值速度将可以高达20Gb/s(4G为1Gb/s)。

目前还不确切,从将来来看哪些技术将是5G中最关键的,但是早已有一些早期技术脱颖而出。这些技术还包括毫米波、小基站、MassiveMIMO、全双工以及波束成形。2020-03-30 的无线网络遇上的十分最重要的一个问题就是:更加多的人和设备正在消耗比以前非常少数据,但是他们依旧挤迫在电信公司仍然用于的与无线电频谱完全相同的频段上。这意味著每个人被分配到的比特率受限,造成速度上升、掉线情况时有发生。

随着相连到无线网络设备的数量的减少,频谱资源匮乏的问题日益引人注目。最少就现在而言,我们还不能在极为狭小的频谱上分享受限的比特率,这很大的影响了用户的体验。

而毫米波技术就是解决问题这一问题的关键。什么是毫米波?与以前用作移动设备的5Ghz以下的频段比起,毫米波在30GHz和300GHz之间的频率展开传输。它们被称作毫米波,是因为这些频段的波长在1毫米到10毫米之间,而如今用作智能手机的无线电波的波长大多为几十厘米。

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迄今为止,毫米波只在雷达系统和卫星上有应用于。现在,一些蜂窝网络提供商早已开始用于毫米波在诸如两个基站这样的固定点之间传输数据,但是用于毫米波将移动用户与附近的基站连接则是一种全新的方法。

毫米波技术有什么优点?雷锋网此前曾报导,无线传输减少传输速率一般有两种方法,一是减少频谱利用率,二是减少频谱比特率。相对于提升频谱利用率,减少频谱比特率的方法变得更加非常简单必要。在频谱利用率恒定的情况下,能用比特率缩减到则可以构建的数据传输速率也缩减到。

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但问题是,现在常用的5GHz以下的频段早已十分挤迫,到哪里去找新的频谱资源呢?5G用于毫米波就是通过第二种方法来提高速率。根据通信原理,无线通信的仅次于信号比特率约是载波频率的5%左右,因此载波频率越高,可实现的信号比特率也越大。在毫米波频段中,28GHz频段和60GHz频段是最有期望用于在5G的两个频段。

28GHz频段的能用频谱比特率平均1GHz,而60GHz频段每个信道的能用信号比特率则到了2GHz(整个9GHz的能用频谱分为了四个信道)。相比而言,4G-LTE频段最低频率的载波在2GHz上下,而能用频谱比特率只有100MHz。因此,如果用于毫米波频段,频谱比特率轻轻松松就刷了10倍,传输速率也可获得极大提高。

毫米波技术有什么缺点?除了优点之外,毫米波也有一个主要缺点,那就是不更容易穿越建筑物或者障碍物,并且可以被叶子和雨水吸取。这也是为什么5G网络将不会使用小基站的方式来强化传统的蜂窝塔。由于毫米波的频率很高,波长很短,这就意味著其天线尺寸可以做到得较小,这是部署小基站的基础。

可以意识到的是,未来5G移动通信将仍然倚赖大型基站的布建架构,大量的小型基站将沦为新的趋势,它可以覆盖面积大基站无法看清的末梢通信。矽说作者李一雷曾回应,目前,各大厂商对5G频段用于的规划,是在户外广阔地带用于较传统的6GHz以下频段以确保信号覆盖率,而在室内则用于微型基站再加毫米波技术构建超高速数据传输。凭借毫米波和其他5G技术,工程师期望5G网络不仅需要为智能手机用户获取服务,而且需要在无人驾驶汽车、VR以及物联网等领域充分发挥最重要起到。研究人员和公司早已为5G原作了很高的希望,并允诺为消费者获取超低延后和创纪录的数据速度。

如果他们需要解决问题只剩的挑战,并弄清楚如何让整个系统协同工作,那么超快的5G服务未来将会在未来5年内商用。


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