是什么让5G的峰值速度高达20Gb/s?一文看懂毫米波-阿里云开发者社区

开发者社区> 青衫无名> 正文

是什么让5G的峰值速度高达20Gb/s?一文看懂毫米波

简介:
+关注继续查看

随着视频内容的爆发,如今的移动用户已经不再满足现有的上网速度,希望电信商能够提供更快的数据传输速度、以及更可靠的网络服务,而下一代通信技术5G就是在此背景下诞生的。虽然现在5G还处在规划阶段,但是整个行业都在共同努力,希望能够确定5G的最终形态。但是这个行业的所有参与者都必定同意这一点:

随着移动用户数量及其需求的上升,5G必须比如今的蜂窝网络基站更快地处理更多的流量。

为了实现这一点,无线通讯的工程师正在设计一套全新的技术。利用这些技术,5G数据传输的延迟将不超过1毫秒(相比之下,今天的4G网络的延迟约为70毫秒),而且数据下载的峰值速度将可以高达20Gb/s(4G为1Gb/s)。

目前还不清楚,从长远来看哪些技术将是5G中最关键的,但是已经有一些早期技术脱颖而出。这些技术包括毫米波、小基站、Massive MIMO、全双工以及波束成形。

是什么让5G的峰值速度高达20Gb/s?一文看懂毫米波

今天的无线网络遇到的非常重要的一个问题就是:越来越多的人和设备正在消耗比以前多得多数据,但是他们依旧拥挤在电信公司一直使用的与无线电频谱相同的频段上。这意味着每个人被分配到的带宽有限,导致速度下降、掉线情况时有发生。

随着连接到无线网络设备的数量的增加,频谱资源稀缺的问题日渐突出。至少就现在而言,我们还只能在极其狭窄的频谱上共享有限的带宽,这极大的影响了用户的体验。而毫米波技术就是解决这一问题的关键。

什么是毫米波?

与以前用于移动设备的5Ghz以下的频段相比,毫米波在30GHz和300GHz之间的频率进行传输。它们被称为毫米波,是因为这些频段的波长在1毫米到10毫米之间,而如今用于智能手机的无线电波的波长大多为几十厘米。

迄今为止,毫米波只在雷达系统和卫星上有应用。现在,一些蜂窝网络提供商已经开始使用毫米波在诸如两个基站这样的固定点之间传输数据,但是使用毫米波将移动用户与附近的基站相连则是一种全新的方法。

毫米波技术有什么优点?

有媒体此前曾报道,无线传输增加传输速率一般有两种方法,一是增加频谱利用率,二是增加频谱带宽。相对于提高频谱利用率,增加频谱带宽的方法显得更简单直接。在频谱利用率不变的情况下,可用带宽翻倍则可以实现的数据传输速率也翻倍。但问题是,现在常用的5GHz以下的频段已经非常拥挤,到哪里去找新的频谱资源呢?5G使用毫米波就是通过第二种方法来提升速率。

根据通信原理,无线通信的最大信号带宽大约是载波频率的5%左右,因此载波频率越高,可实现的信号带宽也越大。在毫米波频段中,28GHz频段和60GHz频段是最有希望使用在5G的两个频段。28GHz频段的可用频谱带宽可达1GHz,,而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则到了2GHz(整个9GHz的可用频谱分成了四个信道)。

相比而言,4G-LTE频段最高频率的载波在2GHz上下,而可用频谱带宽只有100MHz。因此,如果使用毫米波频段,频谱带宽轻轻松松就翻了10倍,传输速率也可得到巨大提升。

毫米波技术有什么缺点?

除了优点之外,毫米波也有一个主要缺点,那就是不容易穿过建筑物或者障碍物,并且可以被叶子和雨水吸收。这也是为什么5G网络将会采用小基站的方式来加强传统的蜂窝塔。

由于毫米波的频率很高,波长很短,这就意味着其天线尺寸可以做得很小,这是部署小基站的基础。可以预见的是,未来5G移动通信将不再依赖大型基站的布建架构,大量的小型基站将成为新的趋势,它可以覆盖大基站无法触及的末梢通信。

矽说作者李一雷曾表示,目前,各大厂商对5G频段使用的规划,是在户外开阔地带使用较传统的6GHz以下频段以保证信号覆盖率,而在室内则使用微型基站加上毫米波技术实现超高速数据传输。

凭借毫米波和其他5G技术,工程师希望5G网络不仅能够为智能手机用户提供服务,而且能够在无人驾驶汽车、VR以及物联网等领域发挥重要作用。

研究人员和公司已经为5G设定了很高的期望,并承诺为消费者提供超低延迟和创纪录的数据速度。如果他们能够解决剩下的挑战,并弄清楚如何让整个系统协同工作,那么超快的5G服务有望在未来5年内商用。


作者:孟月

来源:51CTO

版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

相关文章
阿里云服务器怎么设置密码?怎么停机?怎么重启服务器?
如果在创建实例时没有设置密码,或者密码丢失,您可以在控制台上重新设置实例的登录密码。本文仅描述如何在 ECS 管理控制台上修改实例登录密码。
7361 0
阿里云服务器如何登录?阿里云服务器的三种登录方法
购买阿里云ECS云服务器后如何登录?场景不同,大概有三种登录方式:
2527 0
阿里云服务器ECS远程登录用户名密码查询方法
阿里云服务器ECS远程连接登录输入用户名和密码,阿里云没有默认密码,如果购买时没设置需要先重置实例密码,Windows用户名是administrator,Linux账号是root,阿小云来详细说下阿里云服务器远程登录连接用户名和密码查询方法
9649 0
阿里云服务器端口号设置
阿里云服务器初级使用者可能面临的问题之一. 使用tomcat或者其他服务器软件设置端口号后,比如 一些不是默认的, mysql的 3306, mssql的1433,有时候打不开网页, 原因是没有在ecs安全组去设置这个端口号. 解决: 点击ecs下网络和安全下的安全组 在弹出的安全组中,如果没有就新建安全组,然后点击配置规则 最后如上图点击添加...或快速创建.   have fun!  将编程看作是一门艺术,而不单单是个技术。
9066 0
使用OpenApi弹性释放和设置云服务器ECS释放
云服务器ECS的一个重要特性就是按需创建资源。您可以在业务高峰期按需弹性的自定义规则进行资源创建,在完成业务计算的时候释放资源。本篇将提供几个Tips帮助您更加容易和自动化的完成云服务器的释放和弹性设置。
11147 0
windows server 2008阿里云ECS服务器安全设置
最近我们Sinesafe安全公司在为客户使用阿里云ecs服务器做安全的过程中,发现服务器基础安全性都没有做。为了为站长们提供更加有效的安全基础解决方案,我们Sinesafe将对阿里云服务器win2008 系统进行基础安全部署实战过程! 比较重要的几部分 1.
8130 0
腾讯云服务器 设置ngxin + fastdfs +tomcat 开机自启动
在tomcat中新建一个可以启动的 .sh 脚本文件 /usr/local/tomcat7/bin/ export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk7 export PATH=$JAVA_HOME/bin/:$PATH export CLASSPATH=.
4454 0
阿里云服务器如何登录?阿里云服务器的三种登录方法
购买阿里云ECS云服务器后如何登录?场景不同,云吞铺子总结大概有三种登录方式: 登录到ECS云服务器控制台 在ECS云服务器控制台用户可以更改密码、更换系统盘、创建快照、配置安全组等操作如何登录ECS云服务器控制台? 1、先登录到阿里云ECS服务器控制台 2、点击顶部的“控制台” 3、通过左侧栏,切换到“云服务器ECS”即可,如下图所示 通过ECS控制台的远程连接来登录到云服务器 阿里云ECS云服务器自带远程连接功能,使用该功能可以登录到云服务器,简单且方便,如下图:点击“远程连接”,第一次连接会自动生成6位数字密码,输入密码即可登录到云服务器上。
20978 0
阿里云ECS云服务器初始化设置教程方法
阿里云ECS云服务器初始化是指将云服务器系统恢复到最初状态的过程,阿里云的服务器初始化是通过更换系统盘来实现的,是免费的,阿里云百科网分享服务器初始化教程: 服务器初始化教程方法 本文的服务器初始化是指将ECS云服务器系统恢复到最初状态,服务器中的数据也会被清空,所以初始化之前一定要先备份好。
5947 0
+关注
3598
文章
840
问答
文章排行榜
最热
最新
相关电子书
更多
《Nacos架构&原理》
立即下载
《看见新力量:二》电子书
立即下载
云上自动化运维(CloudOps)白皮书
立即下载