5G-通信技術(shù)皇冠上最耀眼的寶石

2019-08-13 14:25:30??? ??? 0

  通信技術(shù)分為有線(xiàn)通信和無(wú)線(xiàn)通信。

  信息數據要么在空中傳播,要么在實(shí)物上傳播。如果是在實(shí)體物質(zhì)上傳播,就是有線(xiàn)通信,例如銅線(xiàn)、光纖等統稱(chēng)為有線(xiàn)介質(zhì)。在有線(xiàn)介質(zhì)上傳播數據,速率可以達到很高的數值。目前主流的移動(dòng)通信標準,是4G LTE,理論速率只有150Mbps(不包括載波聚合)。

  無(wú)線(xiàn)通信就是利用電磁波進(jìn)行通信。電波和光波,都屬于電磁波。電磁波的功能特性,是由它的頻率決定的。不同頻率的電磁波,有不同的屬性特點(diǎn),從而有不同的用途。

  我們目前主要使用電波進(jìn)行通信。光波通信也在崛起,電波屬于電磁波的一種,它的頻率資源是有限的。為了避免干擾和沖突,我們在電波這條公路上進(jìn)一步劃分車(chē)道,分配給不同的對象和用途。我們主要是用中頻~超高頻進(jìn)行手機通信的。例如經(jīng)常說(shuō)的“GSM900”、“CDMA800”,其實(shí)意思就是指,工作頻段在900MHz的GSM,和工作頻段在800MHz的CDMA。

  目前全球主流的4G LTE技術(shù)標準,屬于特高頻和超高頻。我們國家主要使用超高頻,隨著(zhù)1G、2G、3G、4G的發(fā)展,使用的電波頻率是越來(lái)越高的。頻率越高,能使用的頻率資源越豐富。頻率資源越豐富,能實(shí)現的傳輸速率就越高。頻率資源就像車(chē)廂,越高的頻率,車(chē)廂越多,相同時(shí)間內能裝載的信息就越多。

  5G的頻率范圍,分為兩種:一種是6GHz以下,還有一種,在24GHz以上。

  電磁波的顯著(zhù)特點(diǎn):頻率越高,波長(cháng)越短,越趨近于直線(xiàn)傳播(繞射能力越差)。頻率越高,在傳播介質(zhì)中的衰減也越大;頻率越低,網(wǎng)絡(luò )建設就越省錢(qián),競爭起來(lái)就越有利。

  隨著(zhù)時(shí)間變化,我們手機的通信頻率越來(lái)越高,波長(cháng)越來(lái)越短,天線(xiàn)也就跟著(zhù)變短。

  這就是5G的殺手锏—Massive MIMO(多天線(xiàn)技術(shù)),MIMO就是“多進(jìn)多出”(Multiple-Input Multiple-Output),多根天線(xiàn)發(fā)送,多根天線(xiàn)接收。在LTE時(shí)代,我們就已經(jīng)有MIMO了,但是天線(xiàn)數量并不算多,只能說(shuō)是初級版的MIMO。到了5G時(shí)代,繼續把MIMO技術(shù)發(fā)揚光大,現在變成了加強版的Massive MIMO(Massive:大規模的,大量的)。

  5G時(shí)代,同一基站下的兩個(gè)用戶(hù),如果互相進(jìn)行通信,他們的數據將不再通過(guò)基站轉發(fā),而是直接手機到手機,這樣,就節約了大量的空中資源,也減輕了基站的壓力。也就是Device to Device(設備到設備)。

  通信技術(shù)并不神秘,5G作為通信技術(shù)皇冠上最耀眼的寶石,并不是遙不可及的創(chuàng )新革命技術(shù),它更多是對現有通信技術(shù)的演進(jìn)。通信技術(shù)的極限,并不是技術(shù)工藝方面的限制,而是建立在嚴謹數學(xué)基礎上的推論,如何在科學(xué)原理的范疇內,進(jìn)一步發(fā)掘通信的潛力,是通信行業(yè)眾多追尋者們孜孜不倦的目標。