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浅谈5G技术和特点

2020-09-25     来源:未知
一个简单且神奇的公式
今天的故事,从一个公式开始讲起
这是一个既简单又神奇的公式。说它简单,是因为它一共只有3个字母。而说它神奇,是因为这个公式蕴含了博大精深的通信技术奥秘,这个星球有无数的人都在为之魂牵梦绕。
这个公式,就是它——
C = λv
 
上面这个公式,这是物理学的基本公式,光速=波长×频率。
 
对于这个公式,可以这么说:无论是1G、2G、3G技术,还是4G、5G技术,万变不离其宗,全部都是在它身上做文章,没有跳出它的“五指山”。

5G技术使用的频段介绍
5G与4G、WiFi 、蓝牙都属于无线通信协议。大家都知道,无线通信就是利用电磁波进行通信。电波和光波,都属于电磁波。电磁波的特性,是由它的频率决定的。不同频率的电磁波,有不同的属性特点,从而有不同的用途。

那么,5G技术使用的频率具体是多少呢?如下图所示

 
5G技术的使用频率范围,分为两段:一段是6GHz以下,这个和目前我们的2/3/4G差别不算太大;还有一种,就很高了,在24GHz以上,简称”毫米波“。

5G技术使用的天线
根据天线特性,在5G技术中使用的天线长度应与其波长成正比,大约在1/10~1/4之间,
随着工作频率的增加,波长越来越短,天线也就跟着变短。毫米波通信,天线也变成毫米级。这就意味着,天线完全可以放进手机的里面,甚至可以放多跟天线。这就是5G技术的三个关键点:
(1)Massive MIMO(多天线技术)
多天线技术:就是“多进多出,多根天线发送,多根天线接收”。但是在5G时代,天线线数量不是按根来算了,是按“阵”来衡量,简称“天线阵列”。但天线的距离不能太近,因为电磁波的传输特性决定了多天线阵列要求天线之间的距离保持在半个波长以上。如果距离近了,就会彼此干扰,影响信号的收发,因为毫米波的天线都是直线发射。
(2)波束赋形
在基站上布设天线阵列,通过对射频信号相位的控制,使得相互作用后的电磁波的波瓣变得非常狭窄,并聚焦指向它所提供服务区域的手机,而且能跟据手机的移动而转变电磁波发射方向。
这种空间复用技术,由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务,波束之间不会干扰,在相同的空间中提供更多的通信链路,极大地提高了基站的服务容量。
(3)D2D(Device to Device:设备到设备)
目前的移动通信网络中,即使是两个人面对面拨打对方的手机(或手机对传照片),信号都是通过基站进行中转的,包括控制信令和数据包。
然而使用5G技术,同一基站下的两个用户,如果互相进行通信,他们的数据将不再通过基站转发,而是直接手机到手机。这样,就节约了大量的空中资源,也减轻了基站的负荷。

新的时代,新的技术意味着更多的挑战和机会。在5G技术时代,我们将面临新的挑战和机遇。
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