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5G是如何利用毫米波的?

这花了一段时间,但有史以来第一个5G规格终于在去年年底获得批准

据称,5G NR将通过利用新频谱带来超高速移动互联网。我们期待在2019年上半年看到第一批5G手机,尽管大多数人可能在大约一年之后才能体验到新技术的全部优势。尽管如此,5G NR还是可以显着提高蜂窝网络的速度,并提供诸如连接笔记本电脑或VR耳机直播等体验。整个移动行业都很兴奋,所以这里有一个小指南,帮助你理解炒作。

5G指的是由3GPP确定的第五代移动网络标准,该组织为在蜂窝通信中运行的每个公司设定指南。官方名称,5G NR,代表New Radio,并不代表任何意义。它将以“LTE”的方式用于今天,以区别于以前的版本。

3G带来了互联网,4G LTE使其速度更快,5G NR旨在大大提高网络的容量和速度,为您带来高分辨率的猫视频和4K VR直播。

5G实现这一目标的方法之一是利用无线电频谱顶部的新的未使用频段。这些高频带被称为毫米波(毫米波),最近由监管机构开放许可证。它们在很大程度上未受到公众的影响,因为有效使用它们所需的设备通常很昂贵且无法进入。

但技术已经发展到行业集体认为我们可以开始用于消费电子产品的程度。而且由于它们没有被广泛使用,与较低频段相比,它们的拥挤程度要低得多,因此可以实现超快速传输。高通公司表示,您可以预期1.4 Gbps的“典型速度” - 比美国普通家庭宽带连接快20倍。在峰值速率下,想想5 Gbps,它足以同时从Netflix传输50多部4K电影。

毫米波往往容易受到干扰,并且通常需要保持视线以便传输工作。在最基本的层面上,mmwave传输通常在A点和B点之间直线进行。但是在接收器和发射器之间走动的人一样简单就可以完全阻止信号。

因此,公司必须弄清楚如何确保信号从基站到移动设备,而对于5G NR,解决方案的一部分是两个过程,称为波束成形和波束跟踪。

在最简单的波束成形方案中,最大的挑战是接收器不面向发射器,解决方案就像将光束以精确的角度从表面反射一样简单。接收设备使用波束跟踪来确定哪个信号最强并拾取它。

这听起来很简单,直到你考虑到在现实世界中实现这一点时的挑战 - 比如在办公楼里。即使您在地板上设置了基站,也需要考虑许多变量。例如,金属弹跳梁,而混凝土吸收它们。因此,如果您在会议室内,外面的基站可能会通过空心墙射入光束,撞上金属灯并弹回手机。为了使其能够可靠地工作以供公众使用,必须有大量的光束供您的手机跟踪。

不仅如此,您的手机的天线阵列必须以您的手不能完全遮盖接收器的方式构建。高通公司的解决方案是将微型天线阵列存放在手机的各个角落,并与许多主要的智能手机品牌合作放置它们的位置。

如果你不相信5G首次推出时mmwaves会足够稳定,请不要担心。正如当LTE无法使用时,您的手机会回归到3G,即使您没有使用mmwaves,4G仍会保持连接以确保您保持连接到互联网。大多数人无论如何都无法立即使用5G - 推出可能会在城市开始并扩展到农村地区,您可能需要一台昂贵的高端设备来开始使用新技术。更高版本的5G还可以让物联网设备连接到mmwaves,并允许使用未经许可的频谱来提高速度。但最终,它应该像今天的4G一样普及。当这种情况发生时,世界将变成什么样子。。

  • 发表于:
  • 原文链接https://www.engadget.com/2018/07/23/how-5g-makes-use-of-millimeter-waves
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