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          深度解析5G背后的專(zhuān)利技術(shù)和通信原理

          作者: 時(shí)間:2018-12-27 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          編者按:小小的1G之差,將顛覆我們的網(wǎng)上沖浪生活,給我們帶來(lái)三大改變。

            2018年11月29日,中國(guó)首個(gè)跨省視頻通話(huà)在上海、蘇州、杭州、合肥四城實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201812/396087.htm

            “G”代表“generation”,網(wǎng)絡(luò)即是第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),1G時(shí)我們用手機(jī)打電話(huà),2G時(shí)我們能互發(fā)短信、看文字信息,3G時(shí)上網(wǎng)看圖片,而4G時(shí)我們看視頻和直播,從1G到4G,不僅信號(hào)越來(lái)越好,安全性越來(lái)越高,上網(wǎng)也越來(lái)越快了。

            1.下載速度是當(dāng)前4G上網(wǎng)速率的10倍,將達(dá)到10GB/秒,高清不是夢(mèng)。

            2.延時(shí)也有了質(zhì)的飛躍,理論延時(shí)1ms,是4G延時(shí)的幾十分之一,喜歡玩游戲的網(wǎng)友們有福了。

            3.支持更多的設(shè)備的同時(shí)上網(wǎng),可以連接的物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量理論值將達(dá)到百萬(wàn)級(jí)別,是4G的十倍以上,在人潮擁擠的車(chē)站和大型活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),也不用擔(dān)心人太多上不了網(wǎng)。

            第一代移動(dòng)通信技術(shù)時(shí)代,也就是1G時(shí)代,我們還在用大哥大,那時(shí)候還談不上上網(wǎng),也沒(méi)有短信,拿起電話(huà)就是打。

            來(lái)到2G時(shí)代,那是我們的直板機(jī)時(shí)代,中國(guó)移動(dòng)是霸主。短信成為交流的“時(shí)髦”方式,一條短信一毛錢(qián)在那個(gè)時(shí)代也算不上便宜,得省著點(diǎn)用。手機(jī)的上網(wǎng)功能也有了,但是30m/月的標(biāo)配流量讓我們加載個(gè)圖片都膽戰(zhàn)心驚,也就看看小說(shuō)比較讓人安心。

            3G時(shí)代的崛起,伴隨著智能機(jī)的出現(xiàn),大屏幕給了我們觀(guān)賞高清大圖的機(jī)會(huì),也讓攝像成了手機(jī)配置中不可忽視的一部分,這是圖片的時(shí)代。中國(guó)聯(lián)通抓住了這次機(jī)會(huì),成功上位。但是來(lái)得快,去得也快,很快我們迎來(lái)了4G。

            當(dāng)下的4G時(shí)代,是視頻的時(shí)代,無(wú)論是隨時(shí)隨地煲劇還是刷抖音,都無(wú)比暢快。網(wǎng)速的提升讓手機(jī)在我們手上黏得更牢了,也讓手機(jī)在生活中的重要性進(jìn)一步得以凸顯,4G時(shí)代讓中國(guó)移動(dòng)再次引領(lǐng)潮流。

            每一次移動(dòng)通信技術(shù)的迭代,都顛覆了我們的生活,新的設(shè)備被開(kāi)發(fā)出來(lái),人們有了看世界的新方式,以及新的生活方式。

            說(shuō)到,我們首先會(huì)關(guān)心哪部手機(jī)設(shè)備率先支持,哪家運(yùn)營(yíng)商率先支持,但是其實(shí)還有一個(gè)東西,如果它不行,前面兩方面都行不了,那就是在背后默默提供支持的——基站。

            基站就是我們通過(guò)手機(jī)連接到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備,連接到運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)之后,我們才能實(shí)現(xiàn)打電話(huà)、發(fā)短信和上網(wǎng)。

            基站:即公用移動(dòng)通信基站是無(wú)線(xiàn)電臺(tái)站的一種形式,是指在一定的無(wú)線(xiàn)電覆蓋區(qū)中,通過(guò)移動(dòng)通信交換中心,與移動(dòng)電話(huà)終端之間進(jìn)行信息傳遞的無(wú)線(xiàn)電收發(fā)信電臺(tái)。

            基站的覆蓋范圍通常是以基站為圓心的一個(gè)圓,這個(gè)圓覆蓋到地方,手機(jī)才會(huì)有信號(hào),離基站越近,信號(hào)就越好,上網(wǎng)速度就越快,通話(huà)就越清楚,反之就是我們?nèi)粘Kf(shuō)的信號(hào)不好。

            但是這里有一個(gè)問(wèn)題,那就是通常在一個(gè)基站覆蓋的圓里,手機(jī)分布是不均勻的,手機(jī)扎堆的后果就是大家都變得信號(hào)不好了,而那些沒(méi)人的地方卻信號(hào)很好。為了解決這個(gè)問(wèn)題,在5G時(shí)代,人們做了很多的技術(shù)創(chuàng)新。

            Massive-大容量多入多出技術(shù)

            目前我們的運(yùn)營(yíng)商基站上的天線(xiàn),是長(zhǎng)這樣的:

            

          深度解析5G背后的專(zhuān)利技術(shù)和通信原理


            你是不是跟賽貝小編一樣,有時(shí)候在路上也會(huì)偶遇它們,但是卻不知道它們是啥?這些天線(xiàn),我們可以理解成他們是像探照燈一樣的東西,射出去的光覆蓋120度角的扇面(每個(gè)基站的三個(gè)天線(xiàn)覆蓋一個(gè)圓),被“照射”到的區(qū)域就有信號(hào)。

            因?yàn)椤罢丈涞墓饩€(xiàn)”是均勻的,但是區(qū)域內(nèi)的設(shè)備的分布并不均勻,就會(huì)造成我們上面所說(shuō)的浪費(fèi),所以我們發(fā)明了“多入多出”技術(shù)。

            通過(guò)PatentCloud檢索相關(guān)專(zhuān)利信息,我們可以找到下面這個(gè)華為的專(zhuān)利。

            

          深度解析5G背后的專(zhuān)利技術(shù)和通信原理


            

          深度解析5G背后的專(zhuān)利技術(shù)和通信原理


            目前主流的是“4T(Transit)4R(Receive)”,也就是在一個(gè)天線(xiàn)上,我們用4個(gè)“聚光燈”發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在5G時(shí)代,這一技術(shù)將推進(jìn)到“8T8R”,而我國(guó)的華為目前已經(jīng)可以做到“64T64R”,領(lǐng)跑業(yè)界。


            上下行解耦技術(shù)

            5G應(yīng)用的主流頻譜是3GHz-6GHz,這個(gè)波段也被業(yè)界稱(chēng)為黃金波段。

            為什么是黃金波段呢?因?yàn)檫@個(gè)波段頻率很高,頻率高傳遞的信息量就大,然而頻率高也有缺點(diǎn),頻率越高,意味著傳遞距離就越短,還容易被阻擋,衰減的非常厲害。

            簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是你家買(mǎi)了個(gè)超厲害的路由器,它的速度非常快,但是你稍微離它遠(yuǎn)點(diǎn)就沒(méi)信號(hào),而且壓根不穿墻,那可真是鬧心。

            當(dāng)然啦,工程師可能會(huì)跟你說(shuō):“解決方法也不是沒(méi)有,為了享受極速網(wǎng)上沖浪的快感,你可以多買(mǎi)幾個(gè),家里每個(gè)角落放一個(gè)……”你一錘子把科學(xué)家錘暈:“你腦殼里是漿糊嗎?家里又不是有礦!”

            這時(shí)候,華為提出了“上下行解耦”的解決方案。這個(gè)方案可以簡(jiǎn)單理解為“下載用5G,上傳用4G”。下載的時(shí)候基站通過(guò)加大功率,增強(qiáng)5G頻段的傳輸距離和穿墻能力,上傳的時(shí)候就用4G頻段,畢竟在實(shí)際的使用中,下載用的流量可比上傳多多了。

            我們同樣可以通過(guò)PatentCloud檢索到相關(guān)專(zhuān)利信息。

            

          深度解析5G背后的專(zhuān)利技術(shù)和通信原理


            正是因?yàn)橛猩厦孢@樣的基站相關(guān)技術(shù)的突破,5G才能順利落地。

            在我們沉迷4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法自拔的時(shí)候,5G已經(jīng)悄悄到來(lái)了。工信部完成了5G的組網(wǎng)測(cè)試,準(zhǔn)備發(fā)布5G的頻譜牌照。國(guó)內(nèi)的移動(dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營(yíng)商,也是悄咪咪在北京、杭州、深圳這三個(gè)城市建造了不少的5G實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)。

            5G時(shí)代哪家運(yùn)營(yíng)商跑得快?中國(guó)移動(dòng)不愿意重蹈3G時(shí)代被聯(lián)通搶跑的覆轍,早早就做好了備戰(zhàn)準(zhǔn)備。最新數(shù)據(jù)顯示,截至今年10月底,中國(guó)移動(dòng)已圍繞5G技術(shù)提交發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)近1000件,是目前全球運(yùn)營(yíng)商中的領(lǐng)跑選手。

            中國(guó)移動(dòng)本身就是個(gè)專(zhuān)利大戶(hù),今年來(lái)更是不斷加大國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利布局的力度。目前已累計(jì)提交國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)16000余件、國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)500件,獲得國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)5260余件、國(guó)際專(zhuān)利授權(quán)220余件。手握這么多專(zhuān)利,中國(guó)移動(dòng)在5G時(shí)代繼續(xù)領(lǐng)跑的可能性自然很高。

            設(shè)備方面,英特爾近期表示旗下第一款5G商用芯片將早于預(yù)期時(shí)間投產(chǎn),這意味著蘋(píng)果iPhone以及其他智能手機(jī)有望提前在新設(shè)備上測(cè)試芯片。很有可能明年九月iPhone發(fā)布新機(jī)的時(shí)候5G就成為新的亮點(diǎn)了。

            每一次移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步,都帶動(dòng)我們的生活發(fā)生翻天覆地的變化,希望以上這些內(nèi)容,能夠幫你進(jìn)一步了解即將到來(lái)的5G時(shí)代。



          關(guān)鍵詞: 5G MIMO

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