先給大家講講什么是5G?
在講5G的時候,我們先講講移動無線的發(fā)展經歷了從0G-4G的發(fā)展史。
1.從20世紀40年代中期到70年代后期是0G時代
那時的移動無線電話利用無線電波傳輸語音,打電話時,需要接線員在總機上接通主叫方和被叫方。
2.到20世紀70年代早期 稱為1G時代
移動無線電話實現(xiàn)了真正的移動,同時也不再需要通過接線員來接通電話,幾年之后,在1981年 ,建立了第1代移動網絡(1G)。但是1G和0G一樣只能處理模擬信號,所以只能傳輸聲音不能傳輸其它圖像等。
3.在1992年,2G誕生
此時,移動電話的體積足夠小,價格足夠親民,引起普通大眾的廣泛關注,巨大的市場推動移動電話開始發(fā)生巨大的變化,2G引入了數(shù)字技術,從而可以發(fā)送短信 ,速度達到每秒14K到64K比特。
4.2001年3G登場
從3G開始,引入了移動寬帶,手機能夠傳輸高質量視頻、數(shù)據(jù)和語音 ,也就是說手機可以上網了
最初速度達到每秒144K比特到每秒2M比特,云主機,在3G時代,手機用戶數(shù)量呈燎原之勢增長,不僅僅是成年人,兒童也開始使用。
5.在2011年跨入了4G時代
4G是真正的移動寬帶時代,4G主要是提高無線設備的上網速度,4G給我們帶來的是無處不在的移動體驗
4G的第1個階段稱作“長期演進”(Long Term Evolution),簡稱LTE.
4G的演進與5G技術高度相關
那么到底什么是5G呢?
5G移動網絡將多方面超越當前的移動網絡
主要包括速度、時延、帶寬和能耗等方面
為了實現(xiàn)這些超越,需要解決很多技術
第1個同時也算是最重要的一個技術是毫米波
從移動網絡誕生之日起,所有上網設備的信號頻率,都在3千赫茲到6千兆赫茲這個范圍之內,以前沒有什么問題,因為連網的主要都是手機,但是,隨著物聯(lián)網 、自動駕駛汽車 、智能手表 、虛擬現(xiàn)實 、增強現(xiàn)實等無數(shù)新技術的出現(xiàn) ,越來越多的設備需要一直與網絡保持連接,而且要求網速快,導致網絡越來越擁擠,連接到網絡的設備的數(shù)量呈指數(shù)增長 保守估計到2020年,將超過500億臺設備連接到網絡,如果所有新增加的設備仍然使用當前范圍的頻譜 ,則帶寬不夠分,設備無法獲得足夠的帶寬 .則無法達到設計性能,會出現(xiàn)運行速度慢。掉線等等我們經常吐槽的問題,有了毫米波技術,就可以開始使用。
6千兆赫茲到300千兆赫茲這段頻譜大大增加了可供分配的帶寬。需要注意的是
并不是馬上使用這段頻譜范圍內的所有頻率,普通用戶剛開始很可能是使用,從24千兆赫茲到40千兆赫茲這段范圍的授權頻譜,從60千兆赫茲到70千兆赫茲這段頻譜,被設定為共享頻譜,用于關鍵業(yè)務。
關鍵業(yè)務包括智慧城市基礎設施,自動駕駛汽車和醫(yī)療服務等等,這些業(yè)務要求連接不能中斷、網速高、時延低,比如,自動駕駛汽車,不能因為旁邊有人接電話而出現(xiàn)連接中斷。共享頻譜設計的時候,也會考慮普通用戶的使用。有未被使用的共享頻譜,而同時上網的用戶設備很多、很擁擠,可以分配一些共享頻譜給這個用戶臨時使用。
為什么直到現(xiàn)在還尚未利用毫米波?原因是:
一、之前沒有必要
因為之前連接到網絡的設備并不多帶寬夠用。
二、毫米波容易被大氣吸收
而且容易被雨雪和建筑散射和吸收,所以幾乎要求是視距通信。
第2個主要技術
是大規(guī)模多輸入多輸出(massive MIMO)
當在特定區(qū)域有大量設備需要連網時 ,就需要使用這種技術 ,此技術用于基站 當前的多輸入多輸出,算是小規(guī)模的多輸入多輸出。大規(guī)模多輸入多輸出是對多輸入多輸出的擴展 ,將單個基站的天線數(shù)量增加到數(shù)百個 ,預計到2020年 ,一般每個用戶將擁有6到8臺連網的設備,其中3臺是隨身攜帶的 ,因此大規(guī)模多輸入多輸出必不可少 .
第3個技術波束成形是一種信號傳輸技術
波束成形能解決毫米波信號的傳輸損失問題
現(xiàn)在基站是以廣播的形式發(fā)送信號 ,而不是僅僅發(fā)向特定的接收方
當基站塔臺向設備發(fā)送信號時 ,是將這個信號向一定的區(qū)域范圍進行廣播