3GPP是个什么组织 为啥5G标准离不开它

2018年01月05日09:02  来源:中关村在线
 
原标题:3GPP是个什么组织 为啥5G标准离不开它

  第一大创新:mmWave

  提到网络速率,必定和频率、波长、以及光速三者有关,它们的关系是这样的:

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  电磁波计算公式

  接着看下一张图:

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  以往不同频率电波的用途

  从上方图片中的绿色字体不难看出,长期以来,我们主要使用中频到超高频来实行手机通讯的。经常所说的CDMA 800、GSM 850,就是工作频段800MHz和850MHz的意思。就目前来说,现如今的4G LTE属于超高频和特高频。

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  我国LTE频谱划分(图片引自人民网)

  并且我们国家主要使用超高频。依照第一个图的公式,频率越高,速度越快,车道(频段)也就越宽。

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  频率越高,频段越宽(图片引自千家综合布线网)

  恩,要想速率快,频率就越大,因为光速是恒定的,频率大就意味着.....

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  电磁波计算公式

  也就意味着波长越小,5G的第一个创新技术就来了,率先使用目前波段较小的mmWave(毫米波),就目前的动态来看,毫米波段中28GHz频段和60GHz频段比较有希望使用在5G的两个频段中,使用毫米波频段,频谱带宽比较前代要宽了10倍,传输速率自然也得到大幅度提升。

  第二大创新:Massive MIMO

  MIMO的英文全称是Multiple-Input Multiple-Output,意为“多进多出”,说白了就是基站的天线变多了,并且手机的接受能力也变强了,源头上多根天线发送,接收对象多根天线接受

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  Massive MIMO对比LTE的区别(图片引自kejiwang)

  通过实际图片看下区别:以前的基站,天线数量寥寥无几。

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  老式基站(图片引自互联网)

  再看看新式Massive MIMO技术基站:

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  Massive MIMO 5G基站(图片引自临汾日报社)

  是不是有点高大上,充满“未来科技”的感觉呢。

  第三大创新:Beam Management

  Beam Management意为波束赋形,也是第五代移动通讯技术的一大创新,它主要是改变了信号的发射形式进行的改变。说到基站发射信号的形式,有些类似于灯泡发光,它是360度向四面八方发射的,对于光而言,要想照亮某个区域或某处物体,大部分散发出去的光都浪费了。

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  传统信号发射形式(图片引自互联网)

  而波束赋形就比较厉害了,它是一种基于天线阵列的信号预处理技术,通过调整天线阵列中的每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束,通俗的将,它可以改变信号的发射轨迹,实现“点对点”有针对的信号传播。

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  波束赋形(图片引自互联网)

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  波束赋形(图片引自mbcom)

  硬是给信号发射形态“捏”了个长条造型,无不让人佩服5G通讯技术的前进。

  第四大创新:LDPC/Polar

  前面说过,3GPP对应想要涉及的领域,定义了5G的三大场景:eMBB、mMTC和URLLC。

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  3GPP定义5G的三大场景

  不知道朋友们记不记得2017年11月下旬,华为公司主推的Polar Code(极化码)方案拿下5G,作为控制信道的编码方案,这个方案便是3PGG制定的三个场景之一的eMBB场景,而高通主导的LDPC码作为数据信道的编码方案。

  根据华为的实际测试来看,Polar码可以同时满足超高速率、低时延、大连接场景的需求,并且能够使蜂窝网络的频谱提升10%左右,与毫米波结合可以达到27Gbps的速率。

  对于eMBB场景来说,有了华为这位主力,外加高通的扶持,相信能够将无线通讯技术提升到新的高度。

  第五大创新:AS Layer

  AS Layer是相比较4G网络的一种新型的架构模式,主要是以正交频分多任务(OFDM)为基础的弹性参数物理层(PHY,Layer 1),它可以最多包含5个次载波。该架构可以同时回应更快速的数据与响应速度。

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  Layer 1(图片引自52rd)

  写到最后

   不得不承认,从第一代移动通讯技术问世开始,注定了它会牵扯到许多的层面,包括用户的使用体验、商家的利益等等,而3GPP的建立并不多余,就像国家需要有政府的支撑、公司要有制度的管理、学校要有老师教育的引领,而3GPP充当的就是这样的一个角色,立好了一个“规则”,各类供应商和用户才能够在科技中进步。

(责编:赵超、沈光倩)