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5G如何工作

2019-07-10

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与其他蜂窝网络一样,5G网络使用一个小区站点系统,将其区域​​划分为扇区并通过无线电波发送编码数据。无论是通过有线还是无线回程连接,每个小区站点都必须连接到网络骨干网。

  5G网络使用一种称为OFDM的编码,类似于4G LTE使用的编码。尽管如此,空中接口的设计将具有比LTE更低的延迟和更大的灵活性。

  新系统还可以在比4G更大的通道上运行,以提高速度。虽然大多数4G通道是20MHz,一次最高可达160MHz,但5G通道可达100MHz,这是一条更宽阔的高速公路,但它也需要比4G更大,更清晰的无线电波块

  5G网络需要比以前的系统更加智能,因为他们正在处理更多,更小的单元,可以改变尺寸和形状。通过利用更宽的带宽和先进的天线技术,5G将能够通过当前系统将容量提升四倍。

  当时代发展的目标是提供更高的速度,每个扇区的容量更高,延迟远低于4G。所涉及的标准机构的目标是20Gbps速度和1ms延迟,此时非常有趣的事情开始发生。

  什么是频率?

  5G主要用于两种电波:低于和高于6GHz。

  使用现有蜂窝和Wi-Fi频段的低频5G网络利用更灵活的编码和更大的信道尺寸,实现比LTE高出25%到50%的速度。这些网络可以覆盖与现有蜂窝网络相同的距离,并且通常不需要额外的小区站点。只有在其网络的其余部分准备就绪时才会切换开关。

  农村网络可能会坚持使用5G低频段,因为低频频段的频段范围很广。

  为了获得超高,数千兆位的速度,运营商首先转向更新,更高的频率,称为毫米波。在现有的蜂窝频段中,只有相对较窄的频道可用,因为该频谱非常繁忙并且使用频繁。但是在28GHz和39GHz频率下,有大量广泛的频谱可用于创建非常高速的大频道。

  这些频段之前已用于回程,将基站连接到远程互联网链路。但之前它们还没有用于消费类设备,因为手持处理能力和小型化天线都不可用。毫米波信号随着距离的增加也会比低频信号更快地下降,并且它们传输的大量数据将需要更多连接到固定互联网。因此,蜂窝提供商将不得不使用许多更小,功率更低的基站,而不是更少,更强大的宏蜂窝(输出20-40W),以提供毫米波网络承诺的千兆位速度。

  对他们来说幸运的是,运营商已经在许多主要城市安装了这些“小小区”,以增加4G时代的容量。(从我在纽约的办公室窗口,我可以看到几个小小区站点。)在这些城市中,他们只需要将额外的无线电连接到现有站点上,使其成为5G。然而,其他地方正在进行斗争,运营商难以说服城镇让他们在郊区增加小区。这类似于之前在许多城镇建立蜂窝服务的斗争。对于它的价值而言,小型小区的功能往往远低于用于2G到4G蜂窝系统的小区:2-20W,而小区则为20-40W。

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