5G 和网速需求

本文最早刊登在《网络世界》上,作者是 idg 撰稿人 brent dietz。
特斯拉的新款 roadster 跑车在“maximum plaid”速度模式下,0-100 加速只需 1.9 秒。如果您认为这个速度很快,那就去谷歌搜索一下“5g”。
5g 是新一代蜂窝移动网络,不仅可以实现 10 倍的可用频谱、10 倍的下载速度,还可支持 10 倍的设备数量,延迟不到原来的几分之一。
5g的确令人印象深刻,但要知道的是:它并非一项全新的技术。迈向 5g 之路需要依靠4g基础设施,而对 4g 技术的改进(例如载波聚合、小基站、大规模多路输入多路输出 (mimo) 和波束形成)将可满足我们对 5g 速度的需求。
载波聚合
idc 预测,到 2025 年,全球的数据总量将增长至163 zb,也就是 163 万亿千兆字节。其中大部分为手机与物联网设备之间实时传输的移动数据。
随着移动数据需求的增加,移动运营商和制造商面临着一大难题。在任意给定时间,可用的无线电频谱数量有限,但却必须提高容量和数据速率才能满足用户的需求。关键是要最大限度地挖掘现有射频频谱的潜力,因此就出现了载波聚合(ca)。
ca 是一项用于组合多个载波信号(或“信道”)的技术,以提升网络性能。作为消费者,我们都喜欢 ca,因为我们都讨厌等待网络缓冲。ca 可加速下载和上传,使得蜂窝网络能够更快速地传输更多数据。
对于电脑游戏玩家和 instagram 用户而言,这是一件值得高兴的事!
ca 已用于组合多个 4g lte-advanced 频段。随着我们迈向 5g,蜂窝网络服务提供商将试图合并多达 5 个信道,从现有频谱中挖掘出更多的带宽。
小基站
连接至手机信号塔的蜂窝基站可将信号跨越河流、穿越丛林发送至奶奶家的餐厅内。由于 5g 是基于 4g 构建的,所以运营商只需升级这些信号塔就可以支持更高的 5g 频率(如 28ghz 和 39ghz)。
但有一点要注意的是,这些毫米波 (mmwave) 频率无法穿透墙壁或建筑物。厚厚的墙壁、框架和混凝土将阻拦毫米波信号,使市区成为一个无线网络死区。此外,远离基站会对电池续航时间产生不小影响。
面对上述情况,小基站能够发挥作用:微型基站能够组成一个在对象周围传输信号的接力队,并有助于延长电池续航时间,在人口稠密地区(如体育馆、机场和城市中心)提供增强的信号。小基站还可帮助服务提供商避免卫星天线可能产生的影响,从而免去使用屋顶系统的高昂成本,同时扩大覆盖范围。
大规模 mimo
我说“大规模”,您说“微型天线!”
也许并非如此,除非您是一名熟悉大规模 mimo 的 rf 工程师。大规模 mimo 是一个花哨名称,指在手机信号塔上安装更多天线,以便在无需增加频谱的情况下提高网络容量。听起来似曾相识?
这里并不是说一根或两根天线。大规模 mimo 系统的天线数量是传统 mimo 系统的 10 倍,以便同时连接多部设备。在今年的世界移动通信大会上,nokia 和 sprint 通过在上行和下行链路上分别使用 64 根天线的方式展示了大规模 mimo 技术。据cio称,这项技术可将下载和上传数据容量分别提高 8 倍和 5 倍。
大规模 mimo 被认为是 5g 的关键技术。如果不使用这项技术,运营商将无法满足下一代网络的带宽和容量需求。微型天线,巨大影响。
波束成形
……但微型天线亦会产生严重的干扰问题。
利用波束成形技术后,我们就无需使用传送器。波束成形技术可直接将信号发送到使用点。许多新型的wi-fi路由器使用波束成形来聚焦信号,以改进信号强度和范围。
波束成形同样可用于基站。利用该技术,基站天线可聚焦离开信号塔的数据流,从而提高消费设备的速度和可靠性。
所以,无论您是进行视频聊天,还是在观看视频,都应该感谢这些 4g 技术,因为是这些技术满足了您的数据速率需求。
哦,请系上安全带。我们将进入 plaid 模式。


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