带你读《5G 系统技术原理与实现》——2.1 概述

简介: 带你读《5G 系统技术原理与实现》——2.1 概述

第2 章 5G 网络频谱划分与应用


2.1 概述


与4G 移动通信系统相比,5G 移动通信系统在业务层面存在革命性的变化。5G 业务更加丰富,其内容包括eMBB、URLLC 和mMTC,这三类业务分别要求用户体验速率大于

1Gbit/s、时延小于1ms、每平方千米有100 万个连接。这一切的实现有赖于丰富的频谱资源,所以在频谱资源的分配上5G 比4G 多了很多,也更加复杂。


当前5G 频段总体使用情况如图2-1 所示。

image.png

图2-1 5G 频段总体使用情况


2.1.1 关于频率的基本概念


在空间传播的交变电磁场,即电磁波。它在真空中的传播速度约为30 万km/s。电磁波的范围很广, 实验证明,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线都是电磁波。光波的频率比无线电波的频率要高很多,光波的波长比无线电波的波长短很多;而X 射线和γ 射线的频率则更高,波长更短。为了全面认识电磁波,人们将电磁波按照波长、频率、波数或能量大小进行排列,形成电磁波谱。4G 与5G 移动通信系统使用的频率都包含在无线电波范畴内,波长在1mm ~ 1m。波长和频率是无线电波的基本概念。


波长= 光速× 无线电振荡周期= 光速/ 频率,即:λ=c×T=c/f。


其中,c 表示波速;f 表示频率;λ 表示波长。无线电波的波速是一个非常有名的物理学常数。在一定条件下,无线电波的波束等于光速。光速依赖于无线电波的传输介质。通常情况下,在真空和空气中,光速为3×108 m/s;在光纤中,光速近似为3×108m/s。

在4G 和5G 移动通信系统应用中,移动通信信号的波长一般在分米量级。例如,900MHz 信号的波长为0.333m,1.8GHz 信号的波长为0.167m,2.6GHz 信号的波长为0.115m。在5G 移动通信系统中引入了毫米波的概念,毫米波的波长在毫米量级。


2.1.2 无线电信号频谱划分


无线电信号频谱可以划分为无线电波、红外线、可见光、紫外线及其他射线,无线电信号频谱划分如图2-2 和表2-1 所示。

image.png

图2-2 无线电信号频谱划分


表2-1 无线电信号频谱划分

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本章将分别从5G 网络工作频段与带宽配置、5G 网络工作频段国外分布情况和5G 网络工作频段国内分布情况进行描述,旨在对5G 网络频谱划分与应用进行说明。


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