从5G开始的无限可能,高通用无线电波编织多彩的未来

19世纪末,在人类围绕电力的近百年集中探究后,电磁波被人类所发现,并在接下来的一个世纪中作为无线信息通讯的先锋技术,在从军用领域的情报加密传输,到民用领域的广播电视应用中都大放异彩,为人类的历史进程作出了不可磨灭的贡献。

随着时间划过2000年,通讯设备的小型化和大众化成为无线通信的下一个发展方向,到今天,无线通信技术已经更迭了五个代际,人们手中的大哥大也变成了造型纤薄功能全面的智能手机,在这个过程中,我们对无线电频谱的使用规模也以前人所未想象的速度指数级膨胀。

经历了从2G到4G的演化,大家切实期待无线技术继续深度改变生产生活娱乐工作的形态,而不只是作为一种单纯用于传输数据的通信手段。这也正是以高通等公司为代表的通信行业一直以来所致力于达成的目标,而且随着5G及相关技术的深入推进,以往的设想正快速转化为现实。
 

发掘频谱矿藏

了解过无线通信技术相关背景知识的人应该听说过香农极限这一概念,简单来说就是单个信道数据传输率越高,产生的噪声就越多,正确传输的概率就越小,最终达到让编码算法都无法纠错的程度,从而成为无效传输。这种类似于熵增一样的现象无法避免,更加优秀的编码也只能做到减轻损耗,而且会随着改进出现越发明显的边际效应。

此定律决定了在给定的频段内,能够实现的带宽终究是有限度的,要真正提高整体的承载量,最好的办法还是扩宽可用的频谱。在国际电信联盟所划定的14个无线电频带内,用于通信的波段主要位于长波(kHz级)到毫米波(100GHz级)间,来自众多不同领域的应用在这个范围内划定自己的使用频段。我们熟悉的手机信号还有Wi-Fi都在其内,例如5G Sub6所使用的频段在3GHz~6GHz间,而Wi-Fi的频段则集中在2.4GHz和5.8GHz。
 

回顾过往手机网络制式的发展历程,很容易理解上述文字所陈述的内容:以国内为例,2G时代三大运营商可用的频谱也才200MHz不到,而彼时手机联网应用的巅峰恐怕只是GPRS和彩信;3G时代在2G的基础上又追加了超过100MHz的频谱资源,以社交网络为代表的移动互联网才开始有了雏形;而4G时代为提高利用效率,在通道拓宽的基础上,核心调制技术的重要改进也让视频娱乐、移动支付、生活便利类应用很快成为我们习以为常的生活要素。

2019年,5G在我国正式商用,所有人都期待新一代的移动网络技术能带来新的体验飞跃,而且这一次不仅只是普通消费者,智能化和AI的方兴未艾也使得各行各业期冀5G的广泛连接特性能够为生产工作活动的效率插上翅膀。随着更多需求的提出,如何在有限频谱内满足更多形式的应用,以及未雨绸缪开发更多未使用的频段,自然就成为了行业主攻的方向。

由于Sub-6GHz范围内频段的拥挤,尽管在5G部署时在中频段上新划出了300MHz连续的频段用于新网络,但旧网清退存在实际困难,运营商总体上用于构建网络的资源也仅在1GHz左右。于是近年来对毫米波落地的探索提上议程,我国工信部今年已就24GHz~27.5GHz以及37GHz~42.5GHz超高频频带的毫米波规划征求意见,而一部分国家则已先期在60GHz区间开展了毫米波的部署。
 

扩大行业覆盖

标志着5G技术演进进入全新过渡期的3GPP Release 17标准(简称3GPP R17)在今年3月完成系统设计,根据原来的规划,此版本5G标准将会重视mMTC类型应用,将更多的智能设备接入到5G网络中来,而随着行业内参与厂商的添砖加瓦,得益于已经实现的诸多进步,3GPP R17成型时包含了不少此前未包含在内的增强特性。

上文中涉及的频谱扩增就是其中一项。在3GPP R17中,毫米波波段扩展到了71GHz,为未来的5G版本做好准备,并且新加入了60GHz的免许可频段。对免许可频段加以利用是高通之前提出的方法,在Sub-6GHz频段下就有数个免许可频段在其骁龙基带中得到支持,增加频段的利用率保证传输,使得原来的Sub-6GHz范围扩大到了现在它所强调的Sub-7GHz。

另一个3GPP R17提出的主要增强是RedCap,全称Reduced Capability,意为精简型5G NR,这个轻量级的空口标准主要面向智能可穿戴、工业传感器、物流跟踪,智能电网等等一类对物联网连接较为敏感的行业应用。RedCap的特点是压缩占用的带宽,把设备所需的带宽压到标准5G NR的五分之一到八分之一,由此基于该标准的设备对射频方面的需要更低,一两根天线就能满足通信需要,在连接管理和能耗方面也更为理想。

我们是专业制作4G伪基站设备厂家,从事伪基站出售,伪基站购买价格公正,2021最新短信群发设备覆盖距离达5公里以上,每小时可群发短信10万条以上.短信群发器拥有优异的性能良好的售后服务保障.

上一篇:返回列表

下一篇:无线电通信需要哪些基本技术?