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[導讀]隨著5G的到來,關注度越來越高,商用化也越來越多。面向即將到來的5G,各行各業的用戶,從企業級的數據中心到捧著手機聊天打游戲刷劇的青少年,都對新通信制式下數據帶寬的大幅度提升充滿了期許。就目前我們數據通信大帶寬的傳輸介質來講,光纖電纜首當其沖,一直被行業專家認為是最終的帶寬傳送介質。 然而,5G時代毫米波技術的應用將有可能改變這一傳統觀念,特別是當我們考慮經濟因素時。毫米波無線技術提供了與光纖相當的帶寬傳輸的潛力,同時避免了部署光纖的成本和后期維護挑戰。

隨著5G的到來,關注度越來越高,商用化也越來越多。面向即將到來的5G,各行各業的用戶,從企業級的數據中心到捧著手機聊天打游戲刷劇的青少年,都對新通信制式下數據帶寬的大幅度提升充滿了期許。就目前我們數據通信大帶寬的傳輸介質來講,光纖電纜首當其沖,一直被行業專家認為是最終的帶寬傳送介質。 然而,5G時代毫米波技術的應用將有可能改變這一傳統觀念,特別是當我們考慮經濟因素時。毫米波無線技術提供了與光纖相當的帶寬傳輸的潛力,同時避免了部署光纖的成本和后期維護挑戰。

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今天我們就來聊聊毫米波與5G的關系。

我們都知道5G,卻有很多人不知道什么是毫米波。先介紹一下毫米波。

毫米波產生的背景

在頻譜資源越來越緊缺的情況下,開發利用使用在衛星和雷達軍用系統上的毫米波頻譜資源成為了第五代移動通信技術的重點,因毫米波段擁有巨大的頻譜資源開發空間所以成為 Massive MIMO 通信系統的首要選擇。毫米波的波長較短,在 Massive MIMO 系統中可以在系統基站端實現大規模天線陣列的設計,從而使毫米波應用結合在波束成形技術上,這樣可以有效的提升天線增益,但也是由于毫米波的波長較短,所以在毫米波通信中,傳輸信號以毫米波為載體時容易受到外界噪聲等因素的干擾和不同程度的衰減。

毫米波的定義

毫米波 :波長為1~10毫米的電磁波稱毫米波,它位于微波與遠紅外波相交疊的波長范圍,因而兼有兩種波譜的特點。毫米波的理論和技術分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發展。毫米波頻段沒有太過精確的定義,通常將30~300GHz的頻域(波長為1~10毫米)的電磁波稱毫米波,它位于微波與遠紅外波相交疊的波長范圍,因而兼有兩種波譜的特點。毫米波的理論和技術分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發展。

毫米波的特性

毫米波在通信、雷達、遙感和設點天文等領域有大量的應用。要想成功地設計并研制出性能優良的毫米波系統,必須了解毫米波在不同氣象條件下的大氣傳播特性。影響毫米波傳播特性的因素主要有:構成大氣成分的分子吸收(氧氣、水蒸氣等)、降水(包括雨、霧、雪、雹、云等)、大氣中的懸浮物(塵埃、煙霧等)、以及環境(包括植被、地面、障礙物等),這些因素的共同作用,會使毫米波信號受到衰減、散射、改變極化和傳播路徑,進而在毫米波系統中引進新的噪聲,這諸多因素將對毫米波系統的工作造成極大影響,因此我們必須詳細研究毫米波的傳播特性。

毫米波對5G發展的重要性不可言喻。在5G網絡領域,可以利用毫米波無線電頻譜為5G網絡提供所需要的帶寬,以滿足高速的移動網絡需求。所以5G的毫米波頻譜之爭也會更加激烈。

面向5G的毫米波網絡構架

建成5G后,5G網絡強大的數據傳輸能力,極強的穩定性以及大范圍的覆蓋率給大數據時代帶來了很多的好處,在部分建設好的地區可以時用戶體驗到10M/S 及以上的傳輸速率,通過網絡給社會發展與人們提供保障。有關事實表明,對于LTE 覆蓋范圍不大的這一個問題,通過5G 可以進行大范圍覆蓋,處理該問題。可是因為5G 建設初步階段需挑選合適的地址,建設對應的基礎設施,同時在后期保養成本高,因而,在當前還在進行理論試驗,沒有真正投入使用。因此,5G 英超向著小型與集成化的趨勢發展。基于此,可將基礎機構建設為美觀的形式,給沒有環境提供助力。按照建設的實際情況進行設計,進行科學部署,這樣就可以節省經濟。

在通信層面,數據與信令能夠起到不一樣的作用。數據經過專門通道由一個終端傳輸到另外的一個終端。信令需在網絡中經過各種傳輸,同時在傳輸時可能需要通過處理才可起到最大作用。在通訊系統里面,信令與數據具備各自不一樣的傳輸渠道,建成系統后,LTE可以運輸不一樣的信令。在5G 系統內的設計將數據與信令分離的傳輸形式,可以處理好在LTE 內信令占據過多資源的情況,進而提升傳輸的效率。

隨著通信技術的發展,5G 也可以被稱為“擴展到毫米波的增強型4G”或者“擴展到毫米波的增強型LTE”。毫米波,5G的新武器!

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