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為什么5G網(wǎng)絡(luò )比4G網(wǎng)絡(luò )快

傳輸速率快

● 毫米波

目前第一代到第四代無(wú)線(xiàn)通信采用的 300 MHz~3 GHz 頻譜具有穿透性、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn),但存在一個(gè)非常致命的缺點(diǎn):頻帶寬度過(guò)于狹窄,位于頻段內的無(wú)線(xiàn)設備數量眾多,頻譜分配即將枯竭。為了大容量高速率數據傳輸,只能在 3 GHz 只上尋找可用頻譜。

毫米波頻譜(3 ~300 GHz)中氧氣吸收頻段和水蒸氣吸收頻段不能用來(lái)通信,所以毫米波頻段共有 252 GHz 頻帶寬度可供使用,實(shí)際上,各國頻譜劃分里分配 5G 通信網(wǎng)絡(luò )的毫米波頻段大概為 3~6 GHz,但已經(jīng)足夠將數據傳輸速率提升 10 倍以上。(再次強調,前四代商用通信技術(shù)全部擁擠在 3 GHz 以下頻譜)。

● 更先進(jìn)的波束賦形

4G 網(wǎng)絡(luò )的基站天線(xiàn)主要為全向天線(xiàn),5G 網(wǎng)絡(luò )由于毫米波覆蓋范圍窄,路徑損耗較大,受復雜天氣影響嚴重,所以需要通過(guò)波束設計完成發(fā)射能量聚焦,從而提升接收信號質(zhì)量。實(shí)際上,波束賦形后的方向性波束可以幫助提升基站覆蓋范圍,而且基站信號能量更加有效。

● 超大規模天線(xiàn)

無(wú)線(xiàn)通信中的多天線(xiàn)系統需要對每個(gè)天線(xiàn)賦予權重,才能提高空間分集,而現實(shí)情況下,這種算法是非線(xiàn)性的且計算復雜。由于毫米波天線(xiàn)波束窄,天線(xiàn)長(cháng)度短,更適合差大規模天線(xiàn)應用,5G 中超大規模天線(xiàn)可能會(huì )有大量應用,不僅僅是大型宏基站,小型的毫米波發(fā)射機也有可能裝備 Massive MIMO 系統。

傳輸延遲

● 降低信令損耗的就方式就是減少不必要的信令,比如:

通過(guò)全雙工技術(shù)減少信道估計時(shí)間;

縮減 OFDM 信號的 CP 前綴,壓縮 OFDM 長(cháng)度;

網(wǎng)格化設計毫米波基站,降低干擾和時(shí)延。

● 壓縮網(wǎng)絡(luò )處理

標準壓縮核心網(wǎng)的方式就是「不經(jīng)過(guò)不必要的處理單元」,換句話(huà)說(shuō)就是控制結構和數據傳輸結構分離。主要使用「霧計算」(下方重復性工作,使用基站作為計算出單元)和「無(wú)線(xiàn)緩存」(緩存內容,降低傳輸延遲)技術(shù)。

第五代通信技術(shù)背后由數量龐大的研究所、大學(xué)做出了非常巨大的努力,5G 網(wǎng)絡(luò )是通信產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界聯(lián)合運作的結果,完善技術(shù)路線(xiàn),產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)一起合力,才是完整的 5G 網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。

本文轉載自: 百度——手機叔叔

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