第110章 黃了5G

2g、3g這裡面的g指的是generation,也就是「代」的意思。1g-5g等的定義,主要是從速率,業務型別,傳輸演示,還有各種切換成功率角度給出具體實驗的技術不同。

所以1g就是第一代行動通訊系統的意思,2g、3g、4g、5g分別指第二、三、四、五代行動通訊系統,而這也確實是認為劃分的。

第一代行動通訊系統是模擬蜂窩行動通訊,移動習性和蜂窩組網的特性就是從第一代行動通訊開始的,但是1g是模擬通訊,抗干擾效能差,同時簡單的使用fdma技術使得頻率複用度和系統容量都不高。缺點:串號、盜號

第二代行動通訊技術加入更多的多址技術,包括tdma和cdma,同時2g是數字通訊,因此在抗干擾能力上大大增強。

第二代行動通訊可以說對接下來的3g和4g奠定了基礎,比如分組域的引入,和對空中介面的相容性改造,使得手機不再只有語音、簡訊這樣單一的業務,還可以更有效率的連入網際網路(電路域也可以提供internet業務,只是相對來說分組域更適合internet業務)。

缺點:傳輸速率低,網路不穩定,維護成本高;

3g相對於2g來說主要是採用了cdma技術(暫時無視掉wimax),擴充套件了頻譜,增加了頻譜利用率,提升了速率,更加利於internet業務,同時3g的演進技術將多種多址方式進行了結合(fdd-hspa、td-scdma都是多種多址技術結合的產物)。

使用了更高階的調變技術和編碼技術,還採用了包括多載波捆綁、mimo等新技術,使得速率進一步提升,部分功能也從rnc之類的上級機器下移到基站中來完成,提高了響應速度,降低了時延。

同時3gpp組織在演進3g技術的同時也不斷為未來做準備,包括核心網電路域的軟交換、分組域和傳輸網的ip化等等。

優點:cdma系統以其頻率規劃簡單、系統容量大、頻率複用係數高、抗多徑能力強、通訊質量好、軟容量、軟切換等特點顯示出巨大的發展潛力。

由於目前4g中以lte的應用最廣泛,所以以lte來說說4g相對於3g的改變。首先是網路架構的大變化,lte拋棄了2g、3g一直沿用的基站-基站控制器(2g)/無線資源管理器(3g)-核心網這樣的網路結構,而改成基站直連核心網,整個網路更加扁平化,降低時延,提升使用者感受。

核心網方面拋棄了電路域,核心網邁向全ip化,統一由ims承載原先的業務。

缺點:覆蓋範圍有限,資料傳輸有延遲;

第五代行動通訊技術目前尚未正式商用,不過5g概念已被炒的如火如荼。

5g技術標準徵集於2017底陸續確定,2019年到2020年可看到全球營運商將陸續推出5g商業服務試營,包括:物聯網、車聯網、智慧醫療、vr/ar、工業4.0等關鍵應用,將驅動新產業生態鏈。

國際電信聯盟imt-2020也是負責監督5g技術標準制定,日前闡述了5g新技術的優勢所在。

該機構表示,即將推出的通用規範將支援每平方公里100萬個網際網路裝置、1毫秒延遲以及資料包從一點到另一個點的時間量、更高的能效和頻譜效率,以及高達每秒20吉位元(gigabit,gb)的峰值資料下載速度。

以自動駕駛汽車為例,車輛間能以0.001秒的速度交換資料。

用所有人都能理解的話說,5g的價值在於它擁有比4glte更快的速度(峰值速率可達幾十gbps),例如你可以在一秒內下載一部高畫質電影,而4glte可能要10分鐘。也正是因為這一得天獨厚的優勢,業界普遍認為5g將在無人駕駛汽車、vr以及物聯網等領域發揮重要作用。

為什麼5g會有這麼快的速度,他到底是用了什麼技術?

5g用了毫米波、小基站、massivemimo、全雙工以及波束成形這五大技術,這些技術成就了5g的高效能、低延遲與高容量特性。

毫米波就是增加了頻譜頻寬,用的是26.5~300ghz,以28ghz頻段為例,其可用頻譜頻寬達到了1ghz,而60ghz頻段每個通道的可用訊號頻寬則為2ghz。

在行動通訊的歷史上,這是首次開啟新的頻帶資源。在此之前,毫米波只在衛星和雷達系統上被應用,但現在已經有運營商開始使用毫米波在基站之間做測試。

當然,毫米波最大的缺點就是穿透力差、衰減大,因此要讓毫米波頻段下的5g通訊在高樓林立的環境下傳輸並不容易,而小基站將解決這一問題。

因為毫米波所以他的衰減特別大,所以需要更多的基站來發射訊號,而5g用到的基站更小,所以部署更加方便。

現有的4g基站只有十幾根天線,但5g基站可以支援上百根天線,這些天線可以通過massivemimo技術形成大規模天線陣列,這就意味著基站可以同時從更多使用者傳送和接收訊號,從而將行動網路的容量提升數十倍或更大。