5G Edge and Cloud Native Architectures


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1.3.6.6 5G如何提高峰值速率

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5G峰值速率要达到20G,它是如何实现的?

已经有一些早期技术脱颖而出。这些技术包括毫米波、小基站、Massive MIMO、全双工以及波束成形

什么是毫米波?

与以前用于移动设备的5Ghz以下的频段相比,毫米波在30GHz和300GHz之间的频率进行传输。它们被称为毫米波,是因为这些频段的波长在1毫米到10毫米之间,而如今用于智能手机的无线电波的波长大多为几十厘米。

迄今为止,毫米波只在雷达系统和卫星上有应用。现在,一些蜂窝网络提供商已经开始使用毫米波在诸如两个基站这样的固定点之间传输数据,但是使用毫米波将移动用户与附近的基站相连则是一种全新的方法。

毫米波技术有什么优点?

无线传输增加传输速率一般有两种方法,一是增加频谱利用率,二是增加频谱带宽。相对于提高频谱利用率,增加频谱带宽的方法显得更简单直接。在频谱利用率不变的情况下,可用带宽翻倍则可以实现的数据传输速率也翻倍。但问题是,现在常用的5GHz以下的频段已经非常拥挤,到哪里去找新的频谱资源呢?5G使用毫米波就是通过第二种方法来提升速率。

根据通信原理,无线通信的最大信号带宽大约是载波频率的5%左右,因此载波频率越高,可实现的信号带宽也越大。在毫米波频段中,28GHz频段和60GHz频段是最有希望使用在5G的两个频段。28GHz频段的可用频谱带宽可达1GHz,而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则到了2GHz(整个9GHz的可用频谱分成了四个信道)。

相比而言,4G-LTE频段最高频率的载波在2GHz上下,而可用频谱带宽只有100MHz。因此,如果使用毫米波频段,频谱带宽轻轻松松就翻了10倍,传输速率也可得到巨大提升。

毫米波技术有什么缺点?

除了优点之外,毫米波也有一个主要缺点,那就是不容易穿过建筑物或者障碍物,并且可以被叶子和雨水吸收。这也是为什么5G网络将会采用小基站的方式来加强传统的蜂窝塔。

由于毫米波的频率很高,波长很短,这就意味着其天线尺寸可以做得很小,这是部署小基站的基础。可以预见的是,未来5G移动通信将不再依赖大型基站的布建架构,大量的小型基站将成为新的趋势,它可以覆盖大基站无法触及的末梢通信。

注:据一个天线设备商的朋友介绍,5G的天线尺寸可以做的很小,不同与4G的天线和RRH分离,5G可以把这两个做在一起,这对5G的天线供应是一个变革

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