5G怎样玩转频谱？这一篇给你说全，说透！
发布时间：2021-11-14 01:41:28 所属栏目：通讯 来源：互联网
导读：所周知，无线频谱资源是移动网络的生命之源，且非常珍
|
所周知，无线频谱资源是移动网络的生命之源，且非常珍稀。为了提升频谱利用率，移动通信技术一直不断突破创新。本文将为你讲述一段伟大的无线技术创新历程。 1频谱是移动通信的宝贵资源 先来了解一下啥叫无线频谱？啥叫载波？啥叫载波带宽？ 当我们拿起手机上网时，数据流承载于特定频率的无线电波上，并通过基站天线传送到手机。这个特定频率的无线电波，就是无线频谱。承载了数据流的无线电波称为载波。载波的无线频段宽度称为载波带宽。 5G如何玩转频谱？这一篇给你说全，说透！ 载波就像一条高速公路一样，在手机与基站之间来回运载数据。载波带宽越大，单位时间内传送的数据流越多，这好比道路越宽敞，车流更多更快，无线网速就更快。 为此，从1G到5G，运营商把路越修越宽。 5G如何玩转频谱？这一篇给你说全，说透！ 如上图，3GWCDM 单载波带宽为5MHz，4GLTE单载波带宽高达20MHz，而5GNR进一步提升到100MHz。 但这样不断修路，也带来了一些问题。 频谱资源越来越紧张 每一个G到来，运营商都得单独为这个G修一条路，路越修越多，越修越宽。也就是说，2G来了要占一段频谱，3G来了要占一段频谱，4G来了又占一段频谱，5G来了还得占一段频谱，2/3/4/5G不同制式都要独占一段频谱，不能共享使用，就导致了有限的无线频谱资源越来越紧张。 频谱资源浪费 比如，2G用户越来越少，这条路上的车流量越来越少，而4G用户越来越多，这条路上的车流越来越拥挤，但2G和4G的道路是各自独立的，不能共享，就造成了资源分配不均和浪费。 频谱碎片化严重 另外，由于每一个G都会进行频谱分配、频谱拆开拍卖（主要在海外）和频率重耕等历史原因，还导致了频谱的碎片化。以4G为例，标准组织最初为LTE在400和3800MHz之间分配了约44个可用频段，但随着LTE网络部署规模不断扩大，预测越来越多的LTE网络分散部署于多个频段，使得频谱碎片化越来越严重。 这些现象带来的问题是，由于每段频谱所能提供的网络容量和吞吐量是有限的，导致有限的频谱资源的利用率和整体价值没有充分发挥出来。 怎么办呢？无线史上的一次伟大的创新技术诞生——载波聚合。 2一次伟大的技术创新：载波聚合 为了满足人民群众不断提升的网速需求，在4G时代，3GPP在LTE- （4.5G）阶段提出下行峰值速率要达到1Gbps，但LTE单载波带宽最大只有20M，下行峰值速率最 高只有150Mbps而已，怎么办呢？ 载波聚合（C ，C rrier ggreg tion）技术应运而生。 载波聚合，就是把零碎的频段“缝合”成一段更宽的频段，可聚合同一频段内连续的载波，也可聚合同一频段内非连续的载波，还可聚合不同频段上的非连续的载波。 正是这个“可聚合非连续的载波”，为载波聚合戴上了“无线史上的一次伟大的技术创新”的头冠。 众所周知，相较于3G，4G采用MIMO技术实现了网速倍增，但在这之前MIMO已应用于Wi-Fi和WiM X；Wi-Fi可以将两个信道捆绑起来扩大带宽，提升网速，但只能是相邻的信道。 而只有4G载波聚合技术首 次实现了可以将不同频段上的非连续载波“缝合”在一起。 如果说需求是发明的动力，那么载波聚合技术有三个动力，一个是提升网速的需求，另一个是解决频谱碎片化的需求，还有一个是提升频谱利用率的需求。 比如，载波聚合可以将800MHz、1.8GHz和2.6GHz上的三条独立的4G道路合并为一条宽敞大道，从而大幅提升了4G峰值速率，也解决了频谱碎片化问题，提升了频谱利用率。 5G如何玩转频谱？这一篇给你说全，说透！ 4GLTE- 可支持5CC载波聚合，即可将5个LTE的最大单载波带宽（20MHz）合并为100MHz，从而可实现下行峰值速率从150Mbps提升到1Gbps。而LTE- pro还可支持32CC载波聚合。 载波聚合是一次伟大的技术创新，如今已被4G网络广泛采用。但很可惜，它未能突破提升无线频谱利用率之路上的另一座高山——在不同制式的网络间实现“载波聚合”。 不过，无线技术创新的步伐永不停止。接下来，另一大里程碑式的创新技术登场了。 3里程碑式的技术创新：动态频谱共享 每一个G的演进，都大幅度地提升了频谱效率。所以，让尽可能多的频谱资源为最新的移动通信技术服务，是让老制式频谱焕发新活力的正确思路。 最 简单最 直接的方式就是频谱重耕（Ref rming），将老制式移动网络所占用的频谱腾出来给新制式的网络使用，比如将2G网络清退，腾出频谱资源给4G使用。以前是泥泞土路，现在升级为柏油路，利旧了土地资源，让车速提升了不少。 但实际情况并非这么简单，由于运营商的网络现在都是2G、3G、4G和5G多制式共存，这样一刀切的做法有可能损害消费者利益，不利于多种制式的平滑过渡。 于是，动态频谱共享（DSS，Dyn micSpectrumSh ring）闪亮登场，让不同制式的网络可以共享使用相同的频谱资源。比如，动态频谱共享技术可在4G和5G之间智能动态分配频谱，从而实现了频谱资源的高效利用。 5G如何玩转频谱？这一篇给你说全，说透！ 有了动态频谱共享，再结合载波聚合技术，运营商可打通4G和5G频谱资源，提高资源利用效率，还能帮助运营商灵活高效地实现技术迭代。 以中国移动的160MHz带宽为例，这160M由100MNR和60MLTE组成。在4G向5G演进初期，5G的业务量还不稳定，为了避免资源浪费，可以动态调度40M的共享频谱为4/5G服务。 （编辑：常州站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
站长推荐
热点阅读