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前言(3GPP组织简介):
3GPP成立于1998年12月,多个电信标准组织伙伴签署了《第三代伙伴计划协议》。3GPP最初的工作范围是为第三代移动通信系统制定全球适用技术规范和技术报告。
随着3GPP不断扩大、由成员驱动,涉及数百家公司的大量工作和协作,包括网络运营商、终端制造商、芯片制造商、基础设施制造商、学术界、研究机构、政府机构,累积到2017年会议参与者突破6000多人,现已成为第五代通信技术(俗称5G)技术标准制定者。
正文(5G五大创新):
第一大创新:mmWave
提到网络速率,必定和频率、波长、以及光速三者有关,它们的关系是这样的:
接着看下一张图:
从上方图片中的绿色字体不难看出,长期以来,我们主要使用中频到超高频来实行手机通讯的。经常所说的CDMA 800、GSM 850,就是工作频段800MHz和850MHz的意思。就目前来说,现如今的4G LTE属于超高频和特高频。
并且我们国家主要使用超高频。依照第一个图的公式,频率越高,速度越快,车道(频段)也就越宽。
恩,要想速率快,频率就越大,因为光速是恒定的,频率大就意味着.....
也就意味着波长越小,5G的第一个创新技术就来了,率先使用目前波段较小的mmWave(毫米波),就目前的动态来看,毫米波段中28GHz频段和60GHz频段比较有希望使用在5G的两个频段中,使用毫米波频段,频谱带宽比较前代要宽了10倍,传输速率自然也得到大幅度提升。
第二大创新:Massive MIMO
MIMO的英文全称是Multiple-Input Multiple-Output,意为“多进多出”,说白了就是基站的天线变多了,并且手机的接受能力也变强了,源头上多根天线发送,接收对象多根天线接受。
细心观察的朋友要问了,这5G的基站好小啊,比之前的大铁塔形状的小很多。没错!
为了进一步提升5G网络的覆盖面积,5G网络将原有的宏基站改为了微基站,换句话说,之前的信号向中央空调,一个温暖一群人,而现在则是按照小群体分配一个“小功率”空调,不仅辐射被大幅度降低,覆盖面积也好,速率也变得越快。
第三大创新:Beam Management
Beam Management意为波束赋形,也是第五代移动通讯技术的一大创新,它主要是改变了信号的发射形式进行的改变。说到基站发射信号的形式,有些类似于灯泡发光,它是360度向四面八方发射的,对于光而言,要想照亮某个区域或某处物体,大部分散发出去的光都浪费了。
而波束赋形就比较厉害了,它是一种基于天线阵列的信号预处理技术,通过调整天线阵列中的每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束,通俗的将,它可以改变信号的发射轨迹,实现“点对点”有针对的信号传播。
第四大创新:LDPC/Polar
前段时间联想投票事件主要就是涉及这部分技术
前面说过,3GPP对应想要涉及的领域,定义了5G的三大场景:eMBB、mMTC和URLLC。
在2017年11月下旬,华为公司主推的Polar Code(极化码)方案拿下5G,作为控制信道的编码方案,这个方案便是3PGG制定的三个场景之一的eMBB场景,而高通主导的LDPC码作为数据信道的编码方案。
根据华为的实际测试来看,Polar码可以同时满足超高速率、低时延、大连接场景的需求,并且能够使蜂窝网络的频谱提升10%左右,与毫米波结合可以达到27Gbps的速率。
对于eMBB场景来说,有了华为这位主力,外加高通的扶持,相信能够将无线通讯技术提升到新的高度。
第五大创新:AS Layer
AS Layer是相比较4G网络的一种新型的架构模式,主要是以正交频分多任务(OFDM)为基础的弹性参数物理层(PHY,Layer 1),它可以最多包含5个次载波。该架构可以同时回应更快速的数据与响应速度。
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