是什么让5G的峰值速度高达20Gb/s?一文读懂毫米波-首页

激光雕刻机 | 2021-07-01

随着视频内容越来越激烈,当前的移动用户已经符合现有的互联网速度,运营商需要获得更慢的数据传输速度和更可靠的网络服务,下一代通信技术5G在此背景下提出了问题现在5G正在计划阶段,整个行业都在合作,期待着有必要确认5G的最终形态。 但是,这个行业的所有参与者必须同意,随着移动用户数量及其市场需求的减少,5G必须处理比现在的蜂窝网络基站更慢和更好的流量。 为了构建它,无线通信工程师正在设计新技术。 利用这些技术,5G数据传输的延迟最多不是1毫秒(相反,2020-03-30的4G网络延迟约为70毫秒),数据iTunes的峰值速度最多是20GB/秒(4G为1Gb/s )。

虽然目前还不准确,但将来哪个技术在5G中最重要还不确定,但有些初期技术与众不同。 这些技术还包括毫米波、小基站、MassiveMIMO、全双工和波束形成。

2020-03-30无线网络面临的最重要的问题之一是,更多的人和设备比以前消耗了非常少的数据,但他们仍然被逼入与电信公司依然使用的无线频带完全相同的频带这意味着著每个人分配的比特率受到限制,速度上升或掉线时会发生。 随着连接无线网络的设备数量减少,频谱资源匮乏的问题越来越受到关注。 至少现在不能在非常窄的频谱中共享有限的比特率。

这对用户的体验有很大的影响。 毫米波技术是解决问题的关键。 毫米波是什么?与以往作为移动设备使用的5Ghz以下的频带相比,毫米波以30GHz和300GHz之间的频率展开传输。

这些被称为毫米波。 这些频带的波长在1毫米到10毫米之间,因为现在作为智能手机使用的电波的波长多是几十厘米。 到目前为止,毫米波只应用于雷达系统和卫星。

现在,一些蜂窝网络提供商已经用于在固定点(例如,两个基站)之间用毫米波传输数据,但用毫米波将移动用户连接到附近的基站是一种全新的方法。 毫米波技术有什么优点? 雷锋网此前报告说无线传输降低传输率一般有两种方法。 一个是降低频谱利用率,另一个是降低频谱比特率。

相对于提高频谱利用率,降低频谱比特率的方法需要变得更简单。 在频谱利用率恒定的情况下,还可以通过降低比特率来构建数据传输速率。 但问题是,现在常用的5GHz以下的频带已经非常紧迫,去哪里寻找新的光谱资源? 5G用于毫米波是通过第二种方法提高速率。

根据通信原理,无线通信的信号比特率约为载波频率的5%左右,因此载波频率越高,可实现的信号比特率也越大。 毫米波频带中,28GHz频带和60GHz频带是最期待在5G中使用的两个频带。 28GHz频带的可用频谱比特率平均为1GHz,而60GHz频带的每个信道的可用信号比特率为28GHz (整个9 GHz的可用频谱分为4个信道)。 与此相对,4G-LTE频带的最低频率的载波为2GHz左右,但可用的频谱比特率只有100MHz。

因此,用于毫米波段时,频谱比特率会轻轻放松10倍,传输速率也会大幅提高。 毫米波技术有什么缺点? 除了优点之外,毫米波也有主要缺点。

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难以横穿建筑物和障碍物,被叶子和雨水吸收。 因此,5G网络不使用小基站方式来加强传统蜂窝塔。 毫米波的频率高,波长短,意味着可以减小天线尺寸,这是引入小基站的基础。

可知今后5G的移动通信依然依赖于大型基站的配置架构,大量的小型基站成为新的趋势,可以复盖面积大的基站看不到的末梢通信。 硅说作者李一雷回答说,现在各大制造商对5G频带使用的计划是在室外广阔的地区使用传统的6GHz以下的频带来确保信号的目标率,在室内对微基站加入毫米波技术来构筑超高速数据传输。 通过毫米波和其他5G技术,工程师期待5G网络不仅为智能手机用户提供服务,还需要在无人车、VR、物联网等领域发挥最重要的作用。

研究者和公司已经对5G改编有很高的希望,承诺为消费者获得超低延期和创纪录的数据速度。 如果他们需要解决剩下的问题,明确如何使整个系统协同工作,超高速5G服务将在今后5年内商业化。

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