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5G 和網速需求

yqdedli ? 來源: Brent Dietz。 ? 作者: Brent Dietz。 ? 2022-12-26 10:16 ? 次閱讀

本文最早刊登在《網絡世界》上,作者是 IDG 撰稿人 Brent Dietz。

特斯拉的新款 Roadster 跑車在“Maximum Plaid”速度模式下,0-100 加速只需 1.9 秒。如果您認為這個速度很快,那就去谷歌搜索一下“5G”。

5G 是新一代蜂窩移動網絡,不僅可以實現 10 倍的可用頻譜、10 倍的下載速度,還可支持 10 倍的設備數量,延遲不到原來的幾分之一。

5G的確令人印象深刻,但要知道的是:它并非一項全新的技術。邁向 5G 之路需要依靠4G基礎設施,而對 4G 技術的改進(例如載波聚合、小基站、大規模多路輸入多路輸出 (MIMO) 和波束形成)將可滿足我們對 5G 速度的需求。

載波聚合

IDC 預測,到 2025 年,全球的數據總量將增長至163 ZB,也就是 163 萬億千兆字節。其中大部分為手機物聯網設備之間實時傳輸的移動數據。

隨著移動數據需求的增加,移動運營商和制造商面臨著一大難題。在任意給定時間,可用的無線電頻譜數量有限,但卻必須提高容量和數據速率才能滿足用戶的需求。關鍵是要最大限度地挖掘現有射頻頻譜的潛力,因此就出現了載波聚合(CA)。

CA 是一項用于組合多個載波信號(或“信道”)的技術,以提升網絡性能。作為消費者,我們都喜歡 CA,因為我們都討厭等待網絡緩沖。CA 可加速下載和上傳,使得蜂窩網絡能夠更快速地傳輸更多數據。

對于電腦游戲玩家和 Instagram 用戶而言,這是一件值得高興的事!

CA 已用于組合多個 4G LTE-Advanced 頻段。隨著我們邁向 5G,蜂窩網絡服務提供商將試圖合并多達 5 個信道,從現有頻譜中挖掘出更多的帶寬。

小基站

連接至手機信號塔的蜂窩基站可將信號跨越河流、穿越叢林發送至奶奶家的餐廳內。由于 5G 是基于 4G 構建的,所以運營商只需升級這些信號塔就可以支持更高的 5G 頻率(如 28GHz 和 39GHz)。

但有一點要注意的是,這些毫米波 (mmWave) 頻率無法穿透墻壁或建筑物。厚厚的墻壁、框架和混凝土將阻攔毫米波信號,使市區成為一個無線網絡死區。此外,遠離基站會對電池續航時間產生不小影響。

面對上述情況,小基站能夠發揮作用:微型基站能夠組成一個在對象周圍傳輸信號的接力隊,并有助于延長電池續航時間,在人口稠密地區(如體育館、機場和城市中心)提供增強的信號。小基站還可幫助服務提供商避免衛星天線可能產生的影響,從而免去使用屋頂系統的高昂成本,同時擴大覆蓋范圍。

大規模 MIMO

我說“大規模”,您說“微型天線!”

也許并非如此,除非您是一名熟悉大規模 MIMO 的 RF 工程師。大規模 MIMO 是一個花哨名稱,指在手機信號塔上安裝更多天線,以便在無需增加頻譜的情況下提高網絡容量。聽起來似曾相識?

這里并不是說一根或兩根天線。大規模 MIMO 系統的天線數量是傳統 MIMO 系統的 10 倍,以便同時連接多部設備。在今年的世界移動通信大會上,Nokia 和 Sprint 通過在上行和下行鏈路上分別使用 64 根天線的方式展示了大規模 MIMO 技術。據CIO稱,這項技術可將下載和上傳數據容量分別提高 8 倍和 5 倍。

大規模 MIMO 被認為是 5G 的關鍵技術。如果不使用這項技術,運營商將無法滿足下一代網絡的帶寬和容量需求。微型天線,巨大影響。

波束成形

……但微型天線亦會產生嚴重的干擾問題。

利用波束成形技術后,我們就無需使用傳送器。波束成形技術可直接將信號發送到使用點。許多新型的Wi-Fi路由器使用波束成形來聚焦信號,以改進信號強度和范圍。

波束成形同樣可用于基站。利用該技術,基站天線可聚焦離開信號塔的數據流,從而提高消費設備的速度和可靠性。

所以,無論您是進行視頻聊天,還是在觀看視頻,都應該感謝這些 4G 技術,因為是這些技術滿足了您的數據速率需求。

哦,請系上安全帶。我們將進入 Plaid 模式。

審核編輯黃昊宇

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