4g移动网络如今已经进入了快速普及阶段,而与此同时,5g标准也开始崭露头角。这些标准对于大多数人来说或许已经不再陌生,但你是否真的了解它们,并知晓两者的区别呢?
最近,外媒就对4g和5g两种移动网络标准进行了详细地介绍。
4g标准解析 4g和lte技术同义,它们都是现有3g无线标准的演化。实际上,lte是3g的一种先进形式,它标志着数据/语音混合网络向仅数据ip网络的转移。lte之所以能够实现更高的数据吞吐量,主要依赖于两大关键技术:mimo和ofdm。后者的全称是正交频分复用,这种频谱效率方案可实现较高的数据传输速率,并允许多位用户共享一个通用频段。
多输入多输出(mimo)技术在传输和接收器上使用了多根天线,从而进一步提升了数据吞吐量和频谱效率。它使用了复杂的数字信号处理技术,可在相同频段内设立多股数据流。早期的lte网络在上行和下行链路都可支持2x2 mimo。lte标准使用了频分双工(fdd)和时分双工(tdd)两种双工工作形式。但是,世界各国政府都基于出售lte频谱来获利,而完全没有任何规划和考虑,这也导致了lte如今拥有44个混乱的频段。
最后需要指出的是,lte网络存在不同的类型。从消费者的角度讲,这些类型主要根据理论速度区分。
lte-advanced:4g和5g之间的桥梁 lte-advanced(简称lte-a)是原始lte技术朝着更高带宽的演变,承诺带来三倍于基本lte网络的速度。lte-a主要由5个部分所组成,分别是载波聚合、提升的的mimo、协调式多点(comp)、中继站、异构网络或hetnet。 载波聚合或新道具和是一种传输方案,可允许来自不同频谱的最多20个信号结合成单独一股数据流。接下来,lte-a会把mimo的天线配置提升至8x8,以增加使用波束转向技术的无线电流的数量。
随后,协调式多点技术可让移动设备从多个单元(cell,指代信号覆盖的地理区域)发送和接收无线电信号,以减少来自其他单元的串扰,并确保单元边缘也能拥有最优性能。韩国运营商sk telecom在2012年夏天率先推出了世界首个lte-a网络,他们当时就使用了comp的一种早期形式。
lte-a设置中的中继是一种在单元边缘使用多跳通信的基站。它会接收较弱的信号,然后增强其质量并重发。hetnet是最后也是最关键的一个环节,这是一套由大小单元所层叠的多层系统,可产生廉价带宽。作为蜂窝架构的逐步演变,hetnet的复杂程度要高得多。在这套网络下,小单元会在蜂窝系统当中添加数百甚至数千个接入点。
值得注意的是,虽然lte-a标准架起了4g和5g之间的桥梁,从很多方面来说,hetnet的概念可以说是lte-a和5g网络之间的粘合剂。这也就是为什么那么多的无线产业观察者会把5g网络称作是lte-a的增强形式。 进入5g 下一代移动通信网络(ngmn)联盟对5g的定义如下: “5g是一个端对端的生态系统,可带来一个全面移动和联网的设备。通过由可持续商业模式开启的、具备连贯体验的现有和新型的用例,它增强了面向消费者合作者的价值创造。”
基本上讲,lte-a是6ghz以下5g无线电接入网络(ran)的基础,而从6ghz到100ghz的频率则会同时进行新技术的探索。就拿mimo来说,5g将该技术升级成了massive mimo,当中的天线配置从16x16猛增至256x256,这将会带来无线网络速度和覆盖的飞跃。 5g试点网络的早期蓝图主要由波束成形技术和小单元基站组成。目前,爱立信、诺基亚和三星等公司已经推出了使用这两种技术的试点项目,所获得的结果也令人振奋。
5g技术的目标可以被归结为以下几个数字: 1000x的容量提升 1000亿+的连接支持 10gb/s的最高速度 1ms以下的延迟
如何区分4g和5g
1、首先也是最为重要的,基于lte的4g网络正在经历一次快速部署,而5g网络目前还只停留在研究报告和实现项目阶段,后者的大规模部署预计要等到2020年。
2、4g和之前的移动网络主要侧重于原始带宽的提供,而5g旨在提供无所不在的连接,为快速弹性的网络连接奠定基础,无论用户身处的是摩天大楼还是地铁站。
3、5g网络并不会独立存在,它将会是多种技术的结合,包括2g、3g、lte、lte-a、wi-fi、m2m等等。换句话说,5g的设计初衷是去支持多种不同的应用,比如物联网、联网可穿戴设备、增强现实和沉浸式游戏。 不同于4g,5g网络有能力处理大量的联网设备和流量类型。比如说,当处理高清视频在线播放任务时,5g可提供超高的速度链接。而面对传感器网络时,它就只会提供低数据传输速率了。
4、5g网络将会率先使用云ran和虚拟ran这样的新架构,以促进一个更加中心化网络的建立,并通过身处网络边缘的本地化数据中心来最大化地利用服务器农场。
5、最后,5g还会率先利用感知无线电技术,让网络基础设施自动决定提供频段的类型,分辨移动和固定设备,在特定时间内适配当前状况。换句话说,5g网络可同时服务于工业网络和facebook应用。文章转自网络,版权归原作者所有