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歷史文章:
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前言(3GPP組織簡介):
3GPP成立于1998年12月,多個電信標(biāo)準(zhǔn)組織伙伴簽署了《第三代伙伴計劃協(xié)議》。3GPP最初的工作范圍是為第三代移動通信系統(tǒng)制定全球適用技術(shù)規(guī)范和技術(shù)報告。
隨著3GPP不斷擴(kuò)大、由成員驅(qū)動,涉及數(shù)百家公司的大量工作和協(xié)作,包括網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、終端制造商、芯片制造商、基礎(chǔ)設(shè)施制造商、學(xué)術(shù)界、研究機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu),累積到2017年會議參與者突破6000多人,現(xiàn)已成為第五代通信技術(shù)(俗稱5G)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定者。
正文(5G五大創(chuàng)新):
第一大創(chuàng)新:mmWave
提到網(wǎng)絡(luò)速率,必定和頻率、波長、以及光速三者有關(guān),它們的關(guān)系是這樣的:
接著看下一張圖:
從上方圖片中的綠色字體不難看出,長期以來,我們主要使用中頻到超高頻來實行手機(jī)通訊的。經(jīng)常所說的CDMA 800、GSM 850,就是工作頻段800MHz和850MHz的意思。就目前來說,現(xiàn)如今的4G LTE屬于超高頻和特高頻。
并且我們國家主要使用超高頻。依照第一個圖的公式,頻率越高,速度越快,車道(頻段)也就越寬。
恩,要想速率快,頻率就越大,因為光速是恒定的,頻率大就意味著.....
也就意味著波長越小,5G的第一個創(chuàng)新技術(shù)就來了,率先使用目前波段較小的mmWave(毫米波),就目前的動態(tài)來看,毫米波段中28GHz頻段和60GHz頻段比較有希望使用在5G的兩個頻段中,使用毫米波頻段,頻譜帶寬比較前代要寬了10倍,傳輸速率自然也得到大幅度提升。
第二大創(chuàng)新:Massive MIMO
MIMO的英文全稱是Multiple-Input Multiple-Output,意為“多進(jìn)多出”,說白了就是基站的天線變多了,并且手機(jī)的接受能力也變強(qiáng)了,源頭上多根天線發(fā)送,接收對象多根天線接受。
細(xì)心觀察的朋友要問了,這5G的基站好小啊,比之前的大鐵塔形狀的小很多。沒錯!
為了進(jìn)一步提升5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積,5G網(wǎng)絡(luò)將原有的宏基站改為了微基站,換句話說,之前的信號向中央空調(diào),一個溫暖一群人,而現(xiàn)在則是按照小群體分配一個“小功率”空調(diào),不僅輻射被大幅度降低,覆蓋面積也好,速率也變得越快。
第三大創(chuàng)新:Beam Management
Beam Management意為波束賦形,也是第五代移動通訊技術(shù)的一大創(chuàng)新,它主要是改變了信號的發(fā)射形式進(jìn)行的改變。說到基站發(fā)射信號的形式,有些類似于燈泡發(fā)光,它是360度向四面八方發(fā)射的,對于光而言,要想照亮某個區(qū)域或某處物體,大部分散發(fā)出去的光都浪費了。
而波束賦形就比較厲害了,它是一種基于天線陣列的信號預(yù)處理技術(shù),通過調(diào)整天線陣列中的每個陣元的加權(quán)系數(shù)產(chǎn)生具有指向性的波束,通俗的將,它可以改變信號的發(fā)射軌跡,實現(xiàn)“點對點”有針對的信號傳播。
第四大創(chuàng)新:LDPC/Polar
前段時間聯(lián)想投票事件主要就是涉及這部分技術(shù)
前面說過,3GPP對應(yīng)想要涉及的領(lǐng)域,定義了5G的三大場景:eMBB、mMTC和URLLC。
在2017年11月下旬,華為公司主推的Polar Code(極化碼)方案拿下5G,作為控制信道的編碼方案,這個方案便是3PGG制定的三個場景之一的eMBB場景,而高通主導(dǎo)的LDPC碼作為數(shù)據(jù)信道的編碼方案。
根據(jù)華為的實際測試來看,Polar碼可以同時滿足超高速率、低時延、大連接場景的需求,并且能夠使蜂窩網(wǎng)絡(luò)的頻譜提升10%左右,與毫米波結(jié)合可以達(dá)到27Gbps的速率。
對于eMBB場景來說,有了華為這位主力,外加高通的扶持,相信能夠?qū)o線通訊技術(shù)提升到新的高度。
第五大創(chuàng)新:AS Layer
AS Layer是相比較4G網(wǎng)絡(luò)的一種新型的架構(gòu)模式,主要是以正交頻分多任務(wù)(OFDM)為基礎(chǔ)的彈性參數(shù)物理層(PHY,Layer 1),它可以最多包含5個次載波。該架構(gòu)可以同時回應(yīng)更快速的數(shù)據(jù)與響應(yīng)速度。
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