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彻底了解毫米波:驾驭它,就算掌握5G终极武器

发布日期:2021-09-15 00:38浏览次数:
本文摘要:5G比起以往4G的优势有很多,不过最重要、普通消费者最关心的,难道还是突破想象的传输速率了。但是知道大家是不是想要过,5G的速度为何能构建10倍甚至100倍的提升?只不过这背后牵涉到一个关键技术:毫米波。 事实上,IT之家小编成在此前的文章中也曾提及过毫米波的涉及技术,但并没了解介绍,那么今天,小编不妨就带上大家近距离认识一下毫米波。一、毫米波到底是什么,为什么这么最重要?前面我们说道到,“低传输速率”是5G的一项关键技术指标。 那么怎样提升传输速率呢?

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5G比起以往4G的优势有很多,不过最重要、普通消费者最关心的,难道还是突破想象的传输速率了。但是知道大家是不是想要过,5G的速度为何能构建10倍甚至100倍的提升?只不过这背后牵涉到一个关键技术:毫米波。

事实上,IT之家小编成在此前的文章中也曾提及过毫米波的涉及技术,但并没了解介绍,那么今天,小编不妨就带上大家近距离认识一下毫米波。一、毫米波到底是什么,为什么这么最重要?前面我们说道到,“低传输速率”是5G的一项关键技术指标。

那么怎样提升传输速率呢?首先我们具体,这里的传输速率,即单位时间里通过信道的数据量。在通信行业,关于信道传输速率,有这样一个公式:n=Rb/B这个公式中,n为频带利用率,Rb为信道传输速率,B则为系统比特率。

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将这个公式逆一下:Rb=n×B不难看出,传输速率和频带利用率以及系统比特率为相反关系,当频带利用率越高,传输速率越高;系统比特率越高,传输速率也越高。这就解释,要想要提升信道传输速率,就有提升频带利用率和系统比特率两种方法。

OK,奠定了这两种方法后,我们先放一敲,来学好一下无线通信的一些基本概念,这样才能对这两种方法有加深的解读。我们所说的无线通信,就是利用无线电磁波展开通信,刷中学的物理课本,我们还能寻找那张熟知的图:上面这张图是电磁波序,它是按照电磁波的频率顺序展开排序的而画出来的。频率,是电磁波的重要性。

中学物理老师曾多次带着我们研究的是红外线部分,而在无线通信领域,主要研究的是图中绿色板线框一起的部分。我们告诉,无线通信的基本原理是将声画信息转换为所含声画信息的电信号,再行把电信号“寄载”在比该信号频率低得多的高频波动信号上去,然后用升空天线以无线电波的形式向周围传播。打个比方,整个无线电磁波的频段就像一条“大路”,其中的高频振荡波(载波)就像运载工具。前面说道了,频率是电磁波的最重要特性,有所不同频率的电磁波有有所不同的特性,也就意味著有有所不同的用途,所以我们在电磁波这条“大路”上更进一步区分车道,分配给有所不同的对象和用途。

明确的区分比较复杂,我们用下面这张表来展出:以往的移动通信,主要回头的是“中频”到“超高频”这段道路。在这段路上给各个国家运营商区分用于的频段,就是我们所说的频谱区分。例如4GlTE标准中我们国家区分的主要是超高频的一部分频谱资源。

并且有一个趋势:从1G到2G、3G再行到4G,区分的电波频率更加低。这只不过是为了符合更高传输速率的必须。刚才我们说到这条“大路”,其中的一个载波就像运载工具,而载波载有着信号,经历编码、调制、发送到、媒介传输、接管、解码、译码的整个路径,就是我们广义所说的信道,就看起来一辆汽车从出发地到目的地的前进轨迹,而信号,就是在信道中传输的。

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明确的传输方式,是以码元(symbol)的形式传输。好,这时我们返回前面说道的频带利用率。什么是频带?对于信道来讲,就是容许传输的信号的最低频率与低于频率之间的频率范围。

提升频带利用率,非常简单说道就是让信道中单位时间里引进更好的码元,从而提高速率。但是这样做到也有严重不足。明确是怎么回事呢?非常简单说道一下。信号的调制是通过操控无线电波的幅度和振幅来构成载波的有所不同状态,当调制方式由非常简单到多十进制时,载波状态数减少,就回应一个码元代表的信息量减少了。

码元减少,一个码元代表的信息量减少,但是载波的幅度恒定,那么每个码元状态之间的间距变大了,所以更容易受到噪声阻碍而令码元背离原本应当在的方位,导致解码错误,同时功耗也不会减小。▲由非常简单调制到简单调制的状态图听得一起额简单,没关系,大家只要告诉只不过频带利用率不是越高越少就讫。所以,人们很大自然地将目光改向另一个更加非常简单蛮横的方法——提升频谱系统比特率。

但问题是目前常用的6GHz以下的频段早已基本没更好的资源可利用了(到4G时代早已十分挤迫)。5G时代怎么办呢?这时候,人们想起了过去仍然没有过于注目的毫米波频段。毫米波就坐落于微波与远红外波相交错的波长范围,只不过它也是兼具两种波谱特点的。


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