东车日报｜改款Model 3谍照曝光-大众回应ID，系列机故障-特斯拉上海工厂或主动减产20%
06-21
很多人一定都有过这样的经历。
他们拿着偶像演唱会的门票，终于拿到了去看演唱会的机会。
他们想在社交网络上分享实时视频，但收到了一条视频消息。
失败的提示。
这时候更烦人的是，旁边的朋友成功发送了视频。
都在同一个电信运营商的网络，信号满格。
为什么别人可以发消息而我却不能？因为大家都在抢流量。
5G能解决演唱会上网问题吗？虽然信号满了但是视频无法发送，为什么？首先需要明确的是，手机信号栏上显示的是您的手机与通信基站之间的距离，而不是手机信号的强度。
因此，即使信号栏显示满信号，在大型演唱会现场，复杂的环境和众多的干扰也会极大地影响手机与基站之间的信号传输。
但为什么还能正常上网呢？这归结为速度和带宽。
无线通信需要手机和基站之间发射和接收电磁波，然后通过有线传输进行信息交换，实现联网。
手机和基站之间的数据传输需要在特定的无线频段上进行，相当于一条路上有很多辆车经过。
。
路上的车越多，车速自然就越慢，甚至可能会重得无法移动。
该怎么办？修建更多道路。
不仅可以修建更多的道路，甚至同一条道路也可以从两车道扩展到四车道甚至八车道。
相应地，提高移动网络速度最简单的方法之一就是增加传输带宽。
从1G到4G，无线通信的传输速率不断提高，其中关键之一就是带宽的不断增加。
LTE（4G）的载波最小带宽为20MHz，WCDMA和HSPA+为5MHz，GSM（2G）为KHz。
因此，移动通信从1G语音时代演进到2G文字时代，再到3G图片时代，再到4G视频时代。
移动通信的体验和应用也随着速度的提升而得到了很大的提升。
然而移动通信技术的演进，4G仍然无法满足音乐会、大型体育赛事等人口密集场景的需求。
由于4G的传输速率和带宽有限，尽管运营商采用信号复用等各种方法来优化和提高网络效率，但如果太多用户同时向基站发送请求，将大大超出承载能力4G网络带宽。
，网速会变慢甚至停止。
用一个形象的比喻来解释，景区里的桥梁是为了能够同时承载最多的人而设计和建造的。
平日游客出行顺畅，但节假日游客数量急剧增加。
尽管景区管理人员努力控制，但桥上的人还是更多。
这不仅会降低桥梁的行车速度，还存在断桥的风险。
因此，在用户密集的地方，如果用户同时向基站发送过多的数据，就会导致基站满载，出现数据处理延迟或无法接收新数据的情况。
另外，复杂环境下干扰因素增多（例如来自其他设备的电磁信号），手机网络自然会出现延迟甚至故障。
这也可以解释为什么在人口密集的地区4G体验较差，并且相似地点的人在相似的时间会有不同的上网体验。
要解决这个问题，进一步提高4G网络的速度是最简单、最有效的方法。
千兆级 LTE 已经到来。
然而，随着单载波达到MHz带宽，能够实现更多连接和更高稳定性的5G可能会更令人兴奋。
尤其是5G毫米波频段的加入，有望给手机用户体验带来又一次质的飞跃。
实现5G超高速体验的关键技术——毫米波所谓毫米波，就是波长为1-10毫米的电磁波。
那么5G为什么需要毫米波呢？如前所述，无线通信需要使用电磁波进行传输。
然而，电磁波频率资源有限，无线通信也用于船舶通信、跨洋通信、卫星通信、飞机通信等，为了避免干扰和冲突，需要使用不同的设备。
应用程序被分配不同的频率。
仅看移动通信，2G、3G、4G都使用6GHz以下的频率，但使用的无线电波频率越来越高。
这主要是因为频率越高，可以利用的频率资源就越丰富，可以达到的传输速率就越高。
用一个形象的比喻来解释，频率资源就像马车。
带宽越大，同一时间内可以加载的信息就越多。
更高的频率和更快的速度带动了第五代移动通信技术的发展。
6GHz以下频率大部分已被占用。
留给5G的低频频率已经不多了。
重新培养这些频率需要时间。
另外，更高的频率意味着更高的速度，这满足了移动通信发展的需求。
因此，5G频率除了需要6GHz以下的频段来保证网络覆盖之外，还需要24GHz以上的频率来提供超高的速度和更多的应用。
目前，5G运行频率高于24GHz。
国际上28GHz主要用于测试。
用光速=波长*频率的公式计算，28GHz频率的波长约为10.7mm，即毫米波。
毫米波作为5G区别于2G-4G的技术特征，可以大幅提升传输速率，达到5Gbps、10Gbps甚至更高的水平，同时拥有更大的带宽。
另外，一般来说，天线的长度与波长成正比。
基本上，天线的波长为四分之一或二分之一是最佳的，因此毫米波的波长较短，也会使天线变短。
具有更高的速度和更大的带宽特性，还可以带来更多的应用场景。
毫米波这么好，为什么以前没有用于移动通信呢？这是因为电磁波的显着特征是频率越高、波长越短、沿直线传播的距离越近（绕射能力越差）。
频率越高，频谱能量越容易减弱，无法传播很远。
不懂什么是衍射或者能力较弱的朋友不要放弃。
请记住，毫米波信号很容易被建筑物、人体甚至雨滴阻挡。
举个直观的例子，卫星通讯和GPS导航（波长1cm左右），在室内、被树木遮挡或者下雨天，信号会很弱或者没有信号。
因此，毫米波最大的问题就是其信号难以传输很远，这意味着单个基站能够覆盖的用户数量可能远小于中低频基站。
尽管毫米波伴随的Massive MIMO和波束成形面临诸多挑战，但毫米波也具有在5G中实现更高速度的优势，因此如何解决毫米波带来的挑战成为关键。
5G使用24Ghz以上的高频频段，会带来传输距离大幅缩短、网络覆盖能力大幅下降等问题。
当覆盖相同区域时，5G毫米波将需要比4G更多的基站，但准确地说，将需要更多的小型基站。
基站可以分为宏基站和小基站两种。
此前，移动通信以宏基站为主。
在4G时代，已经有很多小型基站，特别是在城市地区和室内。
5G时代，我们可以利用大量的小型基站来实现毫米波部署。
宏基站和小基站的覆盖 小基站是实现毫米波的关键点之一。
第二个关键点是天线上的Massive MIMO技术。
MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）可以翻译为多输入多输出，即多个天线的发射和接收。
MIMO并不是一项新技术，在LTE（4G）时代就已经使用。
通过更高端的MIMO技术，结合载波聚合和高阶调制，业界已经能够使LTE达到千兆速度（1Gbps及以上），达到初始LTE速度的十倍。
MIMO（多输入多输出）5G时代，MIMO技术进一步增强为Massive MIMO（大规模多天线技术）。
前面提到，天线长度与波长成正比，因此波长较短的毫米波可以使天线变短。
随着天线变得越来越小，我们可以将更多的天线装入基站和手机中。
甚至还有所谓的天线阵列，可以将单个天线变成一个统一的天线系统。
说完天线阵列，我们接着讲毫米波实现的第三个关键点——波束赋形。
毫米波传输的最大问题是其信号难以传输很远。
如果必须传输很远，就需要增加发射的能量，这意味着更多的功耗。
在大家都为电池着急的今天，有什么办法可以节省能源呢？科学家说，我们把全向发射变成定向发射吧。
我们知道，现在基站发射的信号是全向的。
考虑到用户不能分散在基站周围，会浪费大量的能源和资源。
在毫米波时代，天线阵列可以控制射频信号的相位，使交互后的无线电波变得很窄，直接指向其提供服务的手机。
这称为波束形成。
更重要的是，这种狭窄的无线电波可以根据手机的移动不断改变方向，甚至在信号受阻时自动切换到另一个无线电波，从而保持手机信号的连续不间断。
基站天线空间复用技术从全向信号覆盖向精准定向服务转变。
波束之间不会产生干扰，在同一空间内提供更多的通信链路，大大提高基站的服务能力。
利用小型基站、大规模 MIMO 和波束赋形等技术，毫米波终于在移动通信领域有了自己的名字。
但在大众消费者能够享受到5G毫米波带来的好处之前，还有一个行业必须解决的问题——如何将复杂的毫米波技术放到掌上大小的5G手机上？目前，全球毫米波和手机多天线解决方案的领先者无疑是高通。
早在2018年，高通就成功进行了首次毫米波技术演示，通过智能波束形成和波束跟踪技术实现了强大的毫米波移动性。
此后，高通持续推动毫米波技术用于5G移动通信，并充分利用毫米波大幅缩小天线尺寸的能力，设计出满足手机需求的多根天线并形成阵列以支持波束成形技术。
但手机的位置也会不断移动，因此不仅需要形成波束，还需要控制波束跟踪接收器的位置变化，保持在最佳发射位置。
显然，与2G/3G天线的全向传输相比，毫米波让5G手机天线的难度大大增加，需要整个射频链路上从调制解调器到收发器、放大器和天线的所有组件协同工作，以实现更智能。
为了让手机厂商更容易、更低成本地推出支持毫米波的5G手机，高通还在今年7月发布了全球首款用于移动终端的毫米波5G天线模块QTM，包括从收发器到所有射频的所有内容。
前端器件以及电源管理IC和天线本身覆盖了首批即将投入商用的5G毫米波频谱。
另外值得一提的是，在当今非常轻薄的智能手机的有限空间内提供良好的天线性能已经很困难。
如果还需要考虑用户头部或手部的信号遮挡以及使用过程中环境的干扰，手机毫米波天线的性能面临更大的挑战。
全球首款用于移动终端的毫米波5G天线模块QTM。
高通凭借的是深厚的积累和对行业需求的深刻理解。
其5G毫米波天线模块QTM很好地解决了毫米波相关的传输、范围和尺寸。
挑战。
具体来说，QTM实现了双向移动毫米波通信的波束形成、波束转向和波束跟踪，可以大大提高毫米波信号的范围和覆盖范围。
它的尺寸也非常小，如果空间和成本允许，可以用于移动设备。
手机的四个侧面配备了四个毫米波天线模块。
再加上同样是高通率先推出的5G调制解调器芯片骁龙X50，可以保证无论用户如何握持手机，信号都不会被遮挡。
基于首款毫米波天线模组，高通于2018年推出了最新一代高通QTM5G毫米波天线模组，通过降低模组高度，可支持厚度小于8毫米的纤薄5G智能手机设计。
新模块在上一代产品已支持的n（28GHz）、n（39GHz）和n（美国28GHz）频段基础上，还增加了对北美、欧洲和n（26GHz）频段的支持。
澳大利亚。
高通第二代5G调制解调器骁龙X55和QTM毫米波射频模块 QTM是高通在MWC前夕联合其第二代5G调制解调器骁龙X55发布的5G毫米波射频模块。
此外，高通还拥有sub-6GHz天线模块产品，如全球首个发布的5G MHz包络跟踪解决方案QET、集成5G/4G功率放大器（PA）和分集模块系列、以及QAT5G自适应天线调谐解决方案计划。
支持毫米波的5G手机什么时候到来？既然5G毫米波的挑战已经很大程度上得到解决，那么将5G毫米波与sub-6GHz频段结合的5G网络的体验如何呢？毫无疑问，高用户密度环境下的互联网接入问题无疑将得到极大改善。
音乐会、体育赛事不仅可以轻松上网，还可以进行高清直播。
此外，5G的一个重要特点是可以扩展到手机以外的应用，包括VR、AR、自动驾驶、工业物联网、无线医疗等场景。
5G与这些场景的结合也在加速。
5G连接和应用场景，图片来自infineonMWC，高通扩展了其5G测试网络，包括针对毫米波频段和6 GHz以下频段的新的端到端OTA配置。
新的5G测试网络位于高通位于加利福尼亚州圣地亚哥和新泽西州布里奇沃特的研发中心。
高通在展会现场展示了5G NR室内毫米波OTA网络，雷锋网也看到了全新5G测试网络的演示。
在加利福尼亚州圣地亚哥的5G NR室外毫米波OTA网络上，28GHz网络展示了毫米波在不同实际工作场景中的移动性、鲁棒性和性能。
此外，在新泽西州布里奇沃特的5G NR室内毫米波OTA网络中，针对室内场馆和企业部署，毫米波为智能手机、笔记本电脑等终端带来高容量、多千兆传输的高速、低延迟连接。
28GHz网络在预期部署场景下的室内封闭办公环境中展示了毫米波覆盖和用户体验。
可以看到，5G NR毫米波的优势在企业专网和高密度场馆两个场景下都非常明显。
基于上述测试网络，高通可以在标准化之前验证3GPP Release 16+的新设计，改进5G算法和技术以进一步提高性能，并测试和演示新兴的边缘计算功能，例如低延迟扩展现实（XR） ) ) 并展示尚未部署的5G能力。
由此，我们可以期待5G给我们的生活带来的改变。
不过需要注意的是，虽然采用高通毫米波天线模组和骁龙X50调制解调器的5G手机已经推出。
但考虑到历史条件和频谱资源，各个国家和地区对于毫米波和6GHz以下频谱部署有不同的部署规划。
例如，北美将首先部署毫米波频段的5G，中国将首先部署6GHz以下的5G。
部署方面，日本和韩国可能会部署这两个频段。
由此看来，国内用户想要体验5G毫米波网络、拿到支持5G毫米波的手机还需要一段时间。
不过，从监管机构的最新进展来看，在今年2月份工信部无线电管理局的发布中，特别提到了5G系统中部分毫米波频段的频率使用规划应及时发布，引导5G系统毫米波产业发展。
相信在产业各方的共同支持下，我国基于毫米波频段的5G部署指日可待。
到那时，别忘了使用支持毫米波频谱的5G手机，在偶像演唱会上体验高速网络带来的分享视频的乐趣。
雷锋网 雷锋网相关文章：5G驱动下，XR需求的“爆发”会来自B端还是C端？支持5G和C-V2X的L3量产汽车预计将于明年推出。
值得期待吗？第一批5G手机将在上半年推出，但真正的竞争要在上半年才开始。
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