应邀回答本行业问题。
5G里其实引入了很多新的技术,包括无线接入网、承载网、核心网等都有很多新的技术。
Massive MIMO被认为是5G解决频谱效率提升以及覆盖增强的最关键的技术。
Massive MIMO是5G引入无线接入网的技术。
Massive MIMO,也被称为多天线3D-MIMO,也被称为大规模天线阵列技术。
就无线通信技术而言,为了提升系统容量,主要的思路就是使用更大的带宽,使用更高阶的MIMO,使用更高阶的QAM,使用更有效率的编码,Massive MIMO技术就是从天线角度去增强系统容量的一种技术。
5G之中,无线网技术里,Massive MIMO对于提升系统容量,提高频率效率,增强5G基站的覆盖,都起到了最关键的作用。
Massive MIMO引入了空间这个维度。
现在的Massive MIMO,支持单面天线256天线阵子,可以支持64T64R。
它增加了水平方向的天线阵列宽带,可以得到更窄的水平波束。
更窄的波束,则可以在水平面空分,给更多的用户提供服务,同时也可以降低用户之间的干扰。
降低了干扰,则可以提高用户的SINR值,这个值决定了用户可以达到的空口传输速率。
同时,Massive MIMO支持波束赋形,可以产生指向性的波束,这对于集中能量,扩大天线的覆盖范围,改善覆盖边缘区域的用户吞吐量也会起到非常大的作用。
5G无线接入网部分还有一些新的技术。
就5G来说,只所以5G的无线部分叫做NR,其实是因为5G使用了新的空口技术。
这里包括新的帧结构、多天线技术Massive MIMO、新波形F-OFDM、新多址技术SCDMA、灵活空口设计、短TTI、CRS-FREE、大带宽设计、新编码LDPC/Polar、灵活的参数集(Numerology)等技术。
其中新帧结构可以快速反馈,提高多天线的容量。
新波形F-OFDM则减少了保护带宽,这也提高了频谱效率。
灵活的空口设计,可以支持不同的应用场景,这个主要是后期混合业务场景的需求,可以提高URLLC的终端接入数量,以及eMBB的系统容量。
短TTI是URLLC实现1ms级空口时延的必要技术,而且可以改善eMBB的用户体验速率。
5G的网络结构包括终端、无线接入网、承载网、核心网、边缘计算平台等,其实不同的部分也都有很大的改变,也都有一些新技术的引入。
5G里其实还引入了大量的IT业的技术。
5G是需要支持行业应用的,基于NFV/SDN的核心网,支持网络切片,引入了大数据以及人工智能,各种IT业的技术的引入,这也是ICT大融合的直接体现。
IT业技术的引入,是5G的需求,但是对于传统的通信业来说,也意味着通信业对于网络的掌控力度进一步的下降,现在整个通信业在这块的技术实力还是不够强,尤其是运营商更是如此,在5G时代,运营商需要更多的依仗设备商或者是IT业巨头的技术支持,这对于运营商来说,或许也不是一件好事儿。
总而言之,Massive MIMO,不能说是5G里最关键的核心技术,但是可以说是5G无线接入网之中,提高频谱效率以及覆盖的最关键技术,这两点其实还是有很大的不同的。
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我有靠谱回答。
是的,Massive MIMO技术确实是5G真正的大杀手锏,可以说是核心技术中的核心。
此外,高阶调制、带宽延展、新的复用技术等都是无线网中的5G新技术。
正是这些5G新技术使得5G的高速率得以实现。
今天我们就来说说这些技术。
Massive MIMO,5G真正的大杀器。
不管是哪一代通信制式,想把无线信号发射出去,都离不开天线。
随着移动通信制式的升级,天线内部集成的独立收发单元就越多,能同时实现多个独立收发通道的天线就被称为“MIMO”天线。
正是由于和4G紧密结合的MIMO技术,因为独立发送多路数据,速度就翻倍,这才让我们能够有高速的上网体验。
MIMO,全称是Multiple-Input Multipie-Output,就是“多收多发”的意思。
从4G到5G,MIMO天线同时收发单元的N倍增长使得5G网速和容量比之4G爆发式增长。
Massive是什么意思?意思就是巨大的、非常的,因为5G天线集成了太多的独立收发单元,所以就被称为Massive MIMO天线。
5G基站侧采用集成64根天线的天线面板,可以在完全相同的时间上、完全相同的频率资源上,去传输不同的数据。
如果说4G的MIMO天线的信号是多箭齐发,那么5G的Massive MIMO天线的信号就是万箭齐发,成为5G网络性能提升的大杀器。
5G的其他关键技术大带宽,新的频率资源。
5G使用了频率更高的一段资源,比2/3/4G高的3-6GHz这个范围。
这段频率很高,以前是没有那个技术进行通信,随着科学技术的发展,现在可以拿出来100MHz甚至200MHz的带宽来给5G使用。
在6GHz以下最多能同时使用100MHz(即单个小区最大带宽),相比4G的20MHz带宽来说,相差了有5倍。
所以靠着大带宽,5G速率就可以比4G快5倍。
更高的调制能力,不管4G、5G,还是WiFi,采用的调制都是QAM调制。
调制,就是把我们要传输的数字信息携带到模拟的电磁波上,越高阶的调制一个波形能携带的信息就越多,数据的传输效率以及速率就越高,当然技术实现也就是越复杂。
4G使用调制达到了64QAM,4G网络下一个波形可以携带6个比特的信息,5G采用的是256QAM调制,所以,同样的无线电波形,可以携带8个比特的信息,8/6,这就是1.33倍的速率增益。
更好的复用技术使得频率利用率提升,4G最大的带宽为20MHz,但是实际传输数据的带宽一定低于20MHz,因为需要和前后频带上的其他业务数据,保持一定间隔。
4G采用的复用技术是OFDM,隔离带要留10%左右出来,这部分资源是没办法传输数据的。
到了5G,由于采用了比4G更高级的复用技术F-OFDM,使得这个隔离间隔可以更小,大概只要2%左右,这样就可以有更多的资源传输有效数据,从而达到更高的速率。
结语5G网络从带宽、调制、多天线、频率利用率等方面因为采用了新技术,使得5G速率比4G快了很多,各个新技术能产生的增益乘起来,大概可以实现1.5Gbps的峰值速率。
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