5G关键技术-毫米波

毫米波

•波长在1到10毫米之间的电磁波,通常对应于30GHz至300GHz之间的无线电频谱

•该术语通常对应于38、60以及94GHz附近的几个频带

•美国联邦通信委员会早在2015年就已经率先规划了28GHz、37GHz、39Ghz和64-71Ghz四个频段为美国5G毫米波推荐频段。这个几个频带适合长距离通讯,不像60GHz必须承受约20dB/km的氧气吸收损耗,信号损耗较大(大气传播损失通常以每公里传播的分贝(dB)损失来进行定义)。这些频率也能在多路径环境中顺利运作,并且能用于非可视距离(NLoS)通讯。透过高定向天线搭配波束成形与波束追踪功能,毫米波便能提供稳定且高度安全的连结。

•3GPP决定5G NR继续使用OFDM技术,因此相对于4G,5G并没有颠覆式创新。毫米波是5G最大的“新意”。5G其它新技术的引入,比如massive

MIMO、新的numerology(子载波间隔等)、LDPC/Polar码等等,都与毫米波密切相关,都是为了让OFDM技术能更好地扩展到毫米波段。

•5G 也可以被称为“扩展到毫米波的增强型4G”或者“扩展到毫米波的增强型LTE”。

为什么毫米波

• 随着移动通信的飞速发展,30GHz之内的频率资源几乎被用完了

由频率、波长、天线的关系,可以看到,频率约高、波长越短、天线越短。因此就又了毫米波

关键优势

•是可用的大量频谱带宽。以往,基于sub 6GHz频段的4GLTE蜂窝系统可以使用的最大带宽是100MHz,数据速率不超过1Gbps。而在毫米波频段,移动应用可以使用的最大带宽是400MHz,数据速率高达10Gbps甚至更多

•其次,毫米波波束窄,方向性好,有极高的空间分辨力。这一特性使得运营商可以部署紧邻的多个独立链接而不会互相干扰,毫米波非常适用于网络拓扑,例如点对点网格,密集的轮辐和环形

•对沙尘和烟雾具有很强的穿透性,原件尺寸小,探测能力强,安全保密高,许可证价格低廉

缺点

•传播损耗太,传输距离短(尤其是降雨时),器件加工精度要求高


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