5G关键技术——毫米波

波长在1和10 mm之间的电磁波通常对应于30GHz和300GHz之间的无线电频谱。

?这个术语通常对应于38、60和94GHz附近的几个频带。

?早在2015年,美国联邦通信委员会已经率先规划了28GHz、37GHz、39Ghz和64-71Ghz四个频段,作为美国5G毫米波的推荐频段。这些频段适合远距离通信,不像60GHz要承受20dB/km左右的吸氧损耗,信号损耗大(大气传播损耗通常以每公里损耗的分贝(dB)来定义)。这些频率在多径环境中也能平稳工作,可用于非视距通信。毫米波可以通过具有波束形成和波束跟踪功能的高定向天线提供稳定且高度安全的连接。

?3GPP决定5G NR将继续使用OFDM技术,所以相对于4G,5G没有颠覆性的创新。毫米波是5 G最大的“新思路”,其他新技术的引入如massive。

MIMO,新命理学(副载波间距等。)、LDPC/极坐标码等。,都与毫米波密切相关,都是为了使OFDM技术能够更好地扩展到毫米波频段。

?5G也可以称为“扩展到毫米波的增强4G”或“扩展到毫米波的增强LTE”。

?随着移动通信的快速发展,30GHz以内的频率资源几乎被耗尽。

从频率、波长和天线的关系可以看出,频率越高,波长越短,天线越短。因此引入了毫米波。

?是否有大量可用的频谱带宽。在过去,基于sub 6GHz频段的4GLTE蜂窝系统可使用的最大带宽为100MHz,数据速率不超过1Gbps。在毫米波频段,移动应用可以使用的最大带宽为400MHz,数据速率高达10Gbps以上。

?其次,毫米波波束窄,方向性好,空间分辨率极高。这一特性使运营商能够部署多个相互靠近的独立链路,而不会相互干扰。毫米波非常适合网络拓扑,比如点对点网格,密集辐条,环形。

?对灰尘和烟雾的穿透力强,原始尺寸小,探测能力强,安全性和保密性高,许可价格低。

?传输损耗太高,传输距离短(特别是下雨的时候),对器件加工精度要求高。