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5G 基础知识概述:5G无线主要变化

智库杰哥 发表于 2019-7-16 14:06:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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二、5G主要技术简介

25G无线主要变化

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为了达成对三大类业务场景的支持,达到对各个网络能力指标的支持,5G采用了很多新的技术。多天线技术就是其中的关键技术之一。


多天线技术,指的是在基站天线上,采用多个射频的接收和发射通道,在一个天线上实现64个收发通道,以达到更好的无线传播性能。多天线的原理类似于雷达,能形成多个数据传输波束对准不同的用户。天线数越多,产生的独立数据传输波束也越多,进而系统的传输容量也越大。


产生的多个波束,即可以给同一个用户使用,也可以给多个不同的用户使用。当给一个用户传输多个波束时,可以提升单用户峰值吞吐量。目前在终端4根接收天线的情况下,最多可以给用户分配4个独立的传输波束,理论上相比于只有1根接收天线的用户,单用户的吞吐量将会提升四倍。


而当这些波束分配给不同的用户使用时,意味着5G系统可以同时给这些用户传输信息,进而提升整个小区的平均吞吐量。理论上,当有64个收发通道时,系统可以同时发射64个独立波束。实际上,在现实的无线环境中,小区一般能实现12-16个独立波束的传播。即便如此,也将极大的提升系统的小区吞吐量。可以说,多天线技术,是5G系统实现大带宽、大容量的最为关键的技术。


多天线系统的另一个特征在于其波束的灵活指向性,天线产生的传输波束可以随用户移动,提升了用户的移动性体验。同时,灵活的波束还可以向空中辐射,是解决城市里面高层楼宇覆盖的有效手段。


灵活的波束指向,能使电磁波的辐射能量更加集中,因此也是一种有效提升下行网络覆盖的技术。对于频段较高的5G网络而言,这将是非常必要的需求,也是5G网络独立组网的必备技术之一。


正式由于多天线系统的关键特性,在LTE系统里面就已经开始规模应用了。现网的测试表明,采用了64通道的LTE系统,其小区吞吐量能提升约5-6倍,极大的解决了如高校宿舍区、繁华商业区等流量热点区域网络容量不足的问题。很好的证明了多天线系统的可靠性和有效性。


另外,一个很有意思的情况是,由于无人机的兴起,大家都在讨论无人机的联网问题。当无人机飞到空中时,如何有效的将无人机连入网络曾经是一个很大的挑战。而多天线技术则提供了一种很好的解决方案。通过产生的灵活波束对准无人机,可以实现无人机的低空覆盖,并结合运营商的广覆盖网络特性,使得蜂窝网络连接无人机并实现远程遥控操作成为可能,为无人机的发展提供了广阔的空间。

 

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5G的另一个关键技术是上下行解耦。如前所述,5G网络所使用的频段较高,因此其覆盖将是需要技术手段提升的方面。这其中,由于终端发射功率低,受限于天线数量而无法像下行传输那样形成波束赋形,因此5G网络的上行覆盖将会是一个严峻的挑战。


比如,在中国所发布的5G频谱中,最低的可使用5G频段是3.4-3.6GHz,在该频段上,上行和下行的传播损耗差异就高达约13dB,因此单靠终端的技术难以弥补这样的差距。


很显然,为了提升覆盖效果,可以考虑使用更低的频段进行上行传输,比如1.8GHz或者更低的900MHz。考虑到900MHz的频段资源较少,承载的GSM业务量较大,因此可以考虑在1.8GHz频段上承载5G的上行信号。这就是上下行解耦技术。


上下行解耦,就是指在无线侧,终端的上行传输和基站的下行传输采用不同的频段,由于上行覆盖受限,则上行的频段低于下行的频段。其实,这本是一个很直观的技术,只不过在以FDD\TDD为双工方式,以频谱分配为使用原则的现有技术体制下,上下行采用不同的频段,受到了标准和协议的制约。2017年8月,业界逐渐意识到上下行解耦对5G网络部署的重要意义,因此将其纳入3GPP标准,并将在后续的5G网络部署中应用。

 

 

本文转载于3ms,已获得作者授权转载


标签:5G基础知识

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戴晓辉 发表于 2019-7-22 10:52:24 来自手机 | 显示全部楼层

赵建军 发表于 2019-7-22 11:17:04 来自手机 | 显示全部楼层
学习了!

俎军 发表于 2019-7-22 11:18:46 来自手机 | 显示全部楼层
学习

张志业 发表于 2019-7-22 11:25:07 来自手机 | 显示全部楼层
学习

段世超 发表于 2019-7-22 11:25:15 来自手机 | 显示全部楼层
非常好

梁培鸳 发表于 2019-7-22 11:32:48 来自手机 | 显示全部楼层
很好

张颖 发表于 2019-7-22 12:20:22 来自手机 | 显示全部楼层

武晨敏 发表于 2019-7-22 14:29:00 来自手机 | 显示全部楼层
了解

范召伟 发表于 2019-7-22 16:08:57 来自手机 | 显示全部楼层


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