《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 電源技術(shù) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 你必須知道的5G技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)科普

你必須知道的5G技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)科普

2018-03-27

2017年,5G技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)被大眾所知,舉凡自動(dòng)駕駛、個(gè)人AI助手、遠(yuǎn)距醫(yī)療等,都將因?yàn)?G技術(shù)的突破而實(shí)現(xiàn),到底5G與4G技術(shù)的差異在哪里呢?這就得從有線、無(wú)線傳輸開(kāi)始說(shuō)起。


顧名思義,有線傳輸代表透過(guò)實(shí)體介質(zhì)傳送資料,而無(wú)線傳輸則是透過(guò)電磁波傳送訊號(hào)到基地臺(tái),接著轉(zhuǎn)往電信系統(tǒng)商的機(jī)房傳輸。以有線傳輸來(lái)說(shuō),目前單條光纖最高速度已經(jīng)能達(dá)到26Tbps,幾乎是傳統(tǒng)網(wǎng)速的上萬(wàn)倍之快,因此,當(dāng)前世界各國(guó)苦心鉆研的,是打破無(wú)線傳輸?shù)乃俣认拗啤?/p>

微信圖片_20180327224336.jpg

圖1 : 整合物聯(lián)網(wǎng)的全新網(wǎng)路


除了常見(jiàn)的電磁波傳送外,近年竄紅的還有光波傳輸Li-Fi(Light Fidelity),是相當(dāng)于Wi-Fi的可見(jiàn)光無(wú)線通訊(VLC)技術(shù),能利用發(fā)光二極體(LED)燈泡的光波傳輸資料,除能提供照明與無(wú)線聯(lián)網(wǎng),還可避免產(chǎn)生電磁干擾。


然而在無(wú)線傳輸技術(shù)的研發(fā)主流上,仍是以電磁波傳輸為主,其中的頻率范圍扮演了重要角色,它的公式原理也很簡(jiǎn)單─頻率越低(如特低頻VLF,3-30KHz),速度越慢,同時(shí)它的波長(zhǎng)也就越長(zhǎng)(長(zhǎng)波,1,000Km-100Km),傳輸范圍更廣,目前主要的應(yīng)用為遠(yuǎn)距離通信。


反之亦然,頻率越高(至高頻EHF,30-300GHz),速度越快,波長(zhǎng)越短(毫米波,10mm-1mm),傳播范圍也就越短。


目前中華電信使用的4G頻段包含900、1800、2100、2600MHz四個(gè)頻段,臺(tái)灣大哥大支援700、1800兩個(gè)頻段,遠(yuǎn)傳則支援700、1800、2600 三個(gè)頻段。臺(tái)灣的主流電信商大多使用的是超高頻(UHF,0.3-3GHz)技術(shù)。總而言之,臺(tái)灣目前是以使用高頻率、大頻寬,速度快的頻段為主。


而目前的第五代行動(dòng)通訊系統(tǒng)(5G)標(biāo)準(zhǔn),雖然預(yù)計(jì)將于2018年中訂出,但下一代行動(dòng)網(wǎng)路聯(lián)盟(Next Generation Mobile Networks Alliance)則早先定義了5G網(wǎng)路的要求:以10Mbps的資料傳輸速率支援?dāng)?shù)萬(wàn)用戶;以1Gbps的資料傳輸速率同時(shí)提供給在同一樓辦公的許多人員等等規(guī)定;支援?dāng)?shù)十萬(wàn)的并發(fā)連接以用于支援大規(guī)模傳感器網(wǎng)路的部署等。成為各大電信系統(tǒng)商欲達(dá)成的目標(biāo)。


5G厲害在哪里?

微信圖片_20180327224417.jpg

圖2 : 5G特點(diǎn)示意圖(Source:IEEE Computer Society)


5G并不是簡(jiǎn)單提升速度就好,它還得包含許多特性:包括毫米波、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)、波束賦形、D2D等。所謂的毫米波,也就是前述所提到的高頻,然而為什么我們過(guò)去不使用速度更快的高頻呢?是因?yàn)楦哳l過(guò)去多半運(yùn)用于軍事上,另外則是有成本的考量。


成本的考量又是什么?假使電磁波的頻率越高,波長(zhǎng)就越長(zhǎng),連帶地它的繞射能力也就越差,就如同衛(wèi)星通訊及GPS導(dǎo)航一樣,對(duì)于傳輸方向有一定要求,因此,電信系統(tǒng)商就得興建更多的基地站來(lái)傳遞訊號(hào),成本也就跟著水漲船高。舉例來(lái)說(shuō),原本一個(gè)4G的基地臺(tái)就能覆蓋的范圍,5G基地臺(tái)就得裝設(shè)6-8個(gè)基地臺(tái)才夠用。


為了解決這項(xiàng)問(wèn)題,多數(shù)電信商會(huì)使用微型基地臺(tái)(Microcell),來(lái)取代過(guò)往的大基地臺(tái),成本也能跟著下降,這時(shí)也會(huì)引發(fā)一些疑慮,如果架設(shè)了這么多的基地臺(tái),會(huì)不會(huì)造成更多的輻射污染呢?


這可以用一種簡(jiǎn)單的類比來(lái)說(shuō)明:在一間房間里,用一個(gè)大功率的暖爐好,還是數(shù)個(gè)小功率的暖爐好呢?答案當(dāng)然是后者,因?yàn)楹笳叩母采w良好,熱能不會(huì)集中于某區(qū)域散播,而是相對(duì)分散,并且速度快,功率影響也更小。


而MIMO又是什么呢?答案是裝設(shè)「更多的天線」。為什么智慧型手機(jī)內(nèi)能容納更多支天線呢?是因?yàn)楫?dāng)頻率越高時(shí),波長(zhǎng)短,天線也就跟著縮短。過(guò)去的大哥大多有一只長(zhǎng)長(zhǎng)的天線,而今日卻已經(jīng)不常見(jiàn)了,并不是因?yàn)樗鼈儾辉俦恍枰强s小嵌入整只手機(jī)里頭去了。


而5G時(shí)代使用的毫米波,天線也能再度縮小。因此,除了可以將更多的天線塞入手機(jī)外,微型基地臺(tái)內(nèi)也能放入更多的天線,接收與發(fā)送訊號(hào)的窗口越多,處理速度也能大幅增加,達(dá)到所謂的「多進(jìn)多出」。


控制電磁波的傳輸方向

再來(lái)是具備高技術(shù)門檻的波束賦形。電磁波的傳輸,一般是用四散、廣播的方式傳遞訊號(hào),然而我們通常只需要將訊號(hào)朝著某方向傳遞即可,多數(shù)的電磁波能量都被大幅浪費(fèi)。


而波束賦形則是可以控制射頻訊號(hào),使得基地臺(tái)站上的電磁波,能對(duì)準(zhǔn)它提供服務(wù)的對(duì)象(智慧型手機(jī)),并隨之改變方向。透過(guò)此項(xiàng)精準(zhǔn)傳遞訊號(hào)的服務(wù),可以大大提升基地站的服務(wù)數(shù)量。

微信圖片_20180327224446.jpg

圖3 : 多天線MIMO示意圖(Source:Rick Janse Kok MBA)


最后一項(xiàng)5G特性─D2D(Device to Device),則代表當(dāng)日后使用5G技術(shù)時(shí),不再需要透過(guò)基地臺(tái)來(lái)轉(zhuǎn)送訊號(hào),即可讓鄰近的兩臺(tái)無(wú)線裝置能夠建立直接連線(Device-to -Device Link)來(lái)進(jìn)行通訊,大幅度地降低基地站的使用資源。


5G在生活中實(shí)現(xiàn)

而在什么時(shí)候才能夠看到5G實(shí)現(xiàn)在日常生活中呢?目前已經(jīng)有部分5G技術(shù)開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試,例如美國(guó)AT&T和Verizon正測(cè)試家庭和企業(yè)的5G寬頻固網(wǎng);而南韓的電信商則希望趁著2018年平昌冬季奧運(yùn)會(huì)時(shí),能夠提前讓5G網(wǎng)路到位;世界各地的電信商則預(yù)估將在2020年開(kāi)始提供5G的行動(dòng)服務(wù)。



2017年11月,美國(guó)電信商Verizon也宣布在2018下半年將在加州推出業(yè)界第一個(gè)商用5G固定無(wú)線接入寬頻網(wǎng)路服務(wù),并在年底前擴(kuò)張市場(chǎng)。此外,Verizon宣布將和瑞典電信設(shè)備制造商Ericsson合作,Ericsson將成為2018年商用固定無(wú)線接入5G服務(wù)的網(wǎng)路設(shè)備供應(yīng)商。



目前各家電信商正在進(jìn)行多種模型的測(cè)試校正,包含網(wǎng)路的建立方式以及使用的電磁波頻段,可預(yù)見(jiàn)的是,5G將是新一波的戰(zhàn)場(chǎng),勝出的技術(shù)和方案將成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),也能在新世代中取得領(lǐng)導(dǎo)地位。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題,請(qǐng)及時(shí)通過(guò)電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。
主站蜘蛛池模板: 欧美乱淫 | 久久精品国产精品亚洲婷婷 | 国产福利在线视频 | 成人小视频免费在线观看 | 人人看人人草 | 国内自拍中文字幕 | 六芒星免费观看视频在线看第二集 | 99精品热线在线观看免费视频 | 免费黄视频网站 | 七月丁香八月婷婷综合激情 | 2021国产成人精品久久 | 给我们免费播放片 | 久久99精品福利久久久 | 婷婷激情在线 | 久久这里精品青草免费 | 国产一区二区三区福利 | 涩涩电影网站 | 99久久精品免费看国产 | 国产精品免费网站 | 欧美两性网 | 欧美激情综合亚洲五月蜜桃 | 天堂男人网 | 久热只有精品 | 99热在线免费| 久久www免费人成_看 | 欧美草比视频 | 日日干日日草 | 五月婷六月丁香 | 人人草在线观看 | 激情六月丁香婷婷四房播 | 精品成人一区二区 | 成人短视频在线 | 久99久热只有精品国产男同 | 天天综合久久久网 | 国产精品吹潮在线观看中文 | 欧美狠狠 | 国产日韩精品一区在线不卡 | 黄视频网站在线观看 | 欧美一级欧美一级高清 | 国产成人精品日本亚洲11 | 日韩经典在线 |