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5G技术未来之争!有它才是完整的5G?

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上世纪80年代,第一代挪动通信手艺1G的涌现,催生了大哥大等装备,完成了语音呼唤;到了90年代,1G升级到了2G,完成了短信的传输;以此类推,3G开启了智能手机时期,完成了在线上网;4G衍生出了短视频、直播、VoLTE高清语音通话等营业;5G是万物互联的载体。

 

从2G、3G、4G到5G,频段都有一个逐步增添变高的征象。跟着频次的增添,频带也逐步加宽。

那末问题来了,5G是怎样完成这么快的传输速度呢?

 

什么是毫米波?

 

理论上来讲,提拔5G网速最简朴粗犷的体式格局就是增添频次。因为现在5GHz以下的频段比较拥堵,又没有新的频段能够用,所以厂商们就想到了毫米波(millimeter wave)手艺。

 

毫米波指的是波长为1—10毫米的电磁波,频次在30—300Ghz之间。依据通信道理,无线通信的最大信号带宽是载波频次的5%摆布,所以载波频次越高,信号带宽也就越大。在毫米波频段中,5G运用的频段平常是28GHz和60Ghz,28Ghz可用频谱带宽为1Ghz,而60Ghz是2Ghz。

 

4G—LTE频段最高频次的载波在2GHz高低,带宽为100MHz,假如运用毫米波手艺,频谱带宽能够翻十倍,也就是1000MHz,传输速度也会随之翻倍。

但光速 = 波长 × 频次 ,频次越高,波长越短,所以毫米波信号衰耗大。大气流传过程当中,毫米波重要受氧气、湿度、雾和雨的影响。

 

差别毫米波波段受氧气的影响是不一样的,比方:60GHz必需蒙受约20dB/km的氧气吸取消耗;在高温文高湿度的环境下,毫米波的信号在1公里内可衰减一半;毫米波在经由过程雾和云层时,信号也会有所衰减;雨天毫米波信号衰减最为显著,流传消耗可到达18.4dB/km。

 

其次,毫米波轻易受阻。它不但会被修建阻挠,还会被人体阻挠,以至是你握持手机的时刻。

 

所以现阶段5G用中低频的更多。但网速完成打破,进步频次是不可避免的要领。不过,能够经由过程5G基站小型化,增添基站的密度,以此来掌握毫米波的衰减和受阻。

 

小基站能够替代大的基站,假如衔接大基站时的信号受阻,手时机自动切换到小基站,从而保证信号衔接的稳定性。

 

固然,5G计划不止毫米波这一种,另一种是sub-6GHz。毫米波在国外用的比较多,而国内是挑选了sub-6GHz。那什么是sub-6GHz,它与毫米波的区分在那里呢?

 

毫米波与sub-6GHz区分

 

sub-6GHz指的是低于6GHz的频段,个中包含800MHz、900MHz、1.8GHz、2.1GHz、2.6GHz、3.5GHz和4.9GHz。它是现在挪动通信的黄金频段,支撑中高速挪动,传输消耗较少,基础没有雨衰,支撑非视距无线通信(NLOS)。

 

而毫米波的频段在28GHz、36GHz、60GHz等。sub-6所具有的特征,它都没有,重要用于牢固的无线通信。

 

从容量来讲,mmWave毫米波频段能最大限制的发挥大规模MIMO手艺的上风(频次越高,天线阵子尺寸越小,大规模天线阵列越轻易完成),但mmWave毫米波频段的射频器件研发难度较大,本钱也高。

 

相反sub-6GHz频段能够削减天线数目来下降天线尺寸大小,有利于集成,射频器件比较成熟。平常来讲,sub-6GHz频段的手艺比拟mmWave毫米波频段要越发成熟,运用市场较广。

毫无疑问,假如想要发挥5G最大的机能,毫米波是必不可少的手艺。现在受限于本钱以及研发难度的问题,sub-6GHz会成为不错的手艺过渡。在将来,毫米波大概会庖代sub-6GHz,成为最好的5G计划。

 

既然毫米波是5G最好计划,那为何国内没有运用呢?

 

国内为何没有用毫米波?

 

首先是毫米波的竖立本钱问题,尽人皆知,现在的5G收集假如要采纳SA组网的话,那末就要每150米摆布竖立一个基站,然则假如采纳毫米波的话,那就须要每隔50米摆布竖立一个基站,这样一来,运营商关于5G基站的竖立本钱就会增添,再加上毫米波自身是一种高频次的无线电波,比拟平常基站,耗电也会比较高,二者相加,会使得5G资费规范上涨。

 

别的,毫米波的穿透性很差,此前,高通特地演示过毫米波的穿透性,只需人的一只手掌,就可以阻挠毫米波的传输。这就有点相似WiFi的两种频段,2.4GHz的WiFi穿透性强,掩盖局限广,然则传输速度差,而5GHz的WiFi这好与之相反。

毫米波为消费者带来了什么?

 

毫米波除了供应更快的网速外,它还催生了许多的运用,为消费者和企业供应创新力,个中包含工业自动自动化、长途医疗、自动驾驶等。

 

毫米波低耽误和超快传输速度的特征,能够将许多没法完成的事变变成大概,比方:大夫能够经由过程长途医疗装备,为远在他方的病人做手术,与此同时,应用永久坚持衔接的远距传感器和穿着式装配让防备医学变得更加牢靠;自动驾驶汽车与5G毫米波手艺相结合,依托云端服务器通信,构成大众的交通收集;机器人能够成为新的劳动力,替代人类来完成许多事情;无需花大价格买一台机能很好的电脑,手机能够经由过程5G收集,衔接到云端,成为一部随身携带的掌上电脑等。

 

以上这些都能够经由过程5G毫米波来完成,大概现在的展望比较有限,就犹如4G的涌现,没有人会想到短视频会迸发一样。将来另有更多“5G杀手级”的运用在等着我们。

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