你了解5G吗?

近年来,第五代移动通信系统5G已经成为通信业和学术界探讨的热点。5G的发展主要有两个驱动力。一方面以长期演进技术为代表的第四代移动通信系统4G已全面商用,对下一代技术的讨论提上日程;另一方面,移动数据的需求爆炸式增长,现有移动通信系统难以满足未来需求,急需研发新一代5G系统。

5G的发展也来自于对移动数据日益增长的需求。随着移动互联网的发展,越来越多的设备接入到移动网络中,新的服务和应用层出不穷,全球移动宽带用户在2018年有望达到90亿,到2020年,预计移动通信网络的容量需要在当前的网络容量上增长1000倍。移动数据流量的暴涨将给网络带来严峻的挑战。首先,如果按照当前移动通信网络发展,容量难以支持千倍流量的增长,网络能耗和比特成本难以承受;其次,流量增长必然带来对频谱的进一步需求,而移动通信频谱稀缺,可用频谱呈大跨度、碎片化分布,难以实现频谱的高效使用;此外,要提升网络容量,必须智能高效利用网络资源,例如针对业务和用户的个性进行智能优化,但这方面的能力不足;最后,未来网络必然是一个多网并存的异构移动网络,要提升网络容量,必须解决高效管理各个网络,简化互操作,增强用户体验的问题。为了解决上述挑战,满足日益增长的移动流量需求,亟需发展新一代5G移动通信网络 。

第五代移动通信技术,简称5G或5G技术,是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G、3G和2G系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

5G的频谱效率

从无线通信开始,要解决的问题就是:如何在有限的频谱资源中容纳更多的用户。同时,让每个用户传递更多的信息。这涉及无线通信中的三种主要复用技术:FDMA、TMDA和码分多址。这三项技术极大地提高了频谱利用率,而5G技术实际上是2G、3G和4G技术的巨大融合,融合了各种技术的优势。

5G信号覆盖范围

谈到信号覆盖,它涉及基站的概念。基站是我们通过移动电话连接到运营商网络的设备。连接到运营商的网络后,我们可以打电话、发短信和上网。

基站通过无线电信号与我们相连。通常,基站的覆盖区域是一个以基站为中心的圆,这个圆内的所有手机都可以被这个基站的信号覆盖。5G基站有宏基站和微型基站

宏基站:5G基站是5G网络的核心设备,提供无线覆盖,实现有线通信网络和无线终端之间的无线信号传输。宏基站需要一个独立的机房和塔,设备、电源柜、传输柜和空调分开部署,体积庞大。

微基站:为了解决5G基站覆盖面积不足的问题,微基站已经成为宏基站的有效补充,主要是因为微基站的信号传输覆盖半径小,适合小规模精确覆盖。微型基站主要关注热点容量吸收和弱覆盖区,信号增强,信号覆盖范围从10米到几百米不等。

微型基站,最终目标是为终端服务。

终端:5G终端接收5G无线信号。5G技术允许终端在没有基本网络设施的情况下使用小区资源直接通信。这是D2D技术,也被称为终端直接通信。它可以提高通信系统的频谱效率,还可以有效降低终端传输功率,降低电池消耗,延长手机寿命。

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