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5G与4G的技术差异

关于范围和安全性

根据3GPP规范 从2006年8月8日开始的TS 38.104 v.16.3.0(第5.1章,表5.1-1),5G将同时在两个频带中工作:FR1:410 MHz-7125 MHz和FR2:24250 MHz-52600 MHz。第一范围(较低的频率)与前几代网络的操作范围一致。第二个范围是蜂窝网络的新功能。

电磁波的频率越高,越难以穿透障碍物。第二个高频范围的波甚至很难穿过树木和玻璃的叶子,更不用说房屋的墙壁了。但是高频范围非常广泛,由于并行数据传输通道数量的增加,可以通过更多的流量。

因此,5G将同时使用这两个范围,以最大程度地发挥各自的优势。第一个范围将与4G相同,第二个范围将每100米放置许多低功率发射机。

我注意到,从健康的角度来看,高频范围看起来更安全。一个人接收的主要辐射不是来自基站的天线,而是来自他自己的电话,后者非常接近。同时,从前两行可以看出,辐射功率随频率增加而降低,并且在通话过程中功率自动调谐的质量如下:

GSM 900 MHz-2 W(通话时的平均功率0.25)

GSM 1800 MHz-1 W(通话期间的平均功率0.125)

3G(UMTS)-0.25 W(0.0001 W至0.25 W可调)

4G-0.2 W(可在0.0001 W至0.2 W的范围内微调)

5G-FR1中为0.2 W(可从0.0001 W精确调节至0.2 W)或FR2中为0.16 W(或更小,因为与基站天线的距离缩短了)。顺便说一下,在FR2范围内的基站自身功率将约为2.8 W,而FR1发射机的功率为20-40W。此外,5G多元素天线使您不必在所有方向上耗散功率,而是可以将集中的光线引导到特定的智能手机。

一切都将基于4G基础架构开始。实际上,现代4G的实现(所谓的LTE Advanced)已经接近第一个频率范围的5G的功能,并且已经具有接近5G独特功能(频率聚合,更强大的256 QAM调制等)的元素。现代4G与最初的4G不同。

5G网络正在等待类似的逐步发展。显然,第一次5G仅在第一范围内起作用。5G图标将出现在智能手机屏幕上,并且速度提升不会那么显著,但可以感觉到。

更高的频谱效率将实现在相同频率下的增长:由于许多新技术(F-OFDM,其中F是带外发射滤波;更高效的使用),由于软件和硬件解决方案,更多的信息将被注入相同的频谱通道间隔;新的1024 QAM调制方案,可让您将10位粘贴为1个字符;大规模MIMO,是一个天线中的大量收发器阵列-64、128、256或更多个,同时在相同频率上但在不同方向上运行针对不同的订阅者)。

包括高频范围在内,一切将继续。

这将标志着新的蜂窝应用的出现。5G的主要功能将出现-网络切片。为了满足不同细分消费者的需求,网络将以不同的方式工作。网络操作分为三种情况:

eMBB,增强型移动宽带。

这是一个熟悉的用户互联网,速度非常快。对信号延迟量的要求不是严格的。室内的速度可以达到1 Gbit / s,而在大街上则可以达到300 Mbit / s。这将通过使用大量在FR2范围内运行的变送器来实现。

URLLC,超可靠和低延迟通信。

速度和低信号延迟(即短ping)都非常重要的Internet。实际用于管理工业和生产流程,远程医疗,智能电网,公共安全,智能家居和城市,智能汽车中的能量分配自动化以及基于V2X的智能道路基础设施的实现(车辆万能,将汽车连接到网络上的任何对象)。

mTC,大规模的机器类型通信。

物联网(IoT)-其特点是连接大量低功率设备,这些设备传输的数据量相对较小,并且对延迟不太敏感。特别是智能城市的测量设备,传感器,传感器,基础设施对象。

根据所需的方案,网络使用最合适的频率范围和数据传输协议来更改模式。

平稳过渡到6G。

假定6G通信网络将使用太赫兹和次太赫兹频率范围,并提供比5G网络低得多的数据传输延迟。

第六代蜂窝通信中可以实现的技术之一是结合Massive MIMO技术在基站使用无线电光子数字天线阵列。

在6G网络的要求中,指出了从100 Gbit / s到1 Tbit / s的数据传输速率。同时,人工智能系统将用于管理网络。

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