5G 和网速需求

本文最早刊登在《网络世界》上，作者是 IDG 撰稿人 Brent Dietz。

特斯拉的新款 Roadster 跑车在“Maximum Plaid”速度模式下，0-100 加速只需 1.9 秒。如果您认为这个速度很快，那就去谷歌搜索一下“5G”。

5G 是新一代蜂窝移动网络，不仅可以实现 10 倍的可用频谱、10 倍的下载速度，还可支持 10 倍的设备数量，延迟不到原来的几分之一。

5G的确令人印象深刻，但要知道的是：它并非一项全新的技术。迈向 5G 之路需要依靠4G基础设施，而对 4G 技术的改进（例如载波聚合、小基站、大规模多路输入多路输出 (MIMO) 和波束形成）将可满足我们对 5G 速度的需求。

载波聚合

IDC 预测，到 2025 年，全球的数据总量将增长至163 ZB，也就是 163 万亿千兆字节。其中大部分为手机与物联网设备之间实时传输的移动数据。

随着移动数据需求的增加，移动运营商和制造商面临着一大难题。在任意给定时间，可用的无线电频谱数量有限，但却必须提高容量和数据速率才能满足用户的需求。关键是要最大限度地挖掘现有射频频谱的潜力，因此就出现了载波聚合(CA)。

CA 是一项用于组合多个载波信号（或“信道”）的技术，以提升网络性能。作为消费者，我们都喜欢 CA，因为我们都讨厌等待网络缓冲。CA 可加速下载和上传，使得蜂窝网络能够更快速地传输更多数据。

对于电脑游戏玩家和 Instagram 用户而言，这是一件值得高兴的事！

CA 已用于组合多个 4G LTE-Advanced 频段。随着我们迈向 5G，蜂窝网络服务提供商将试图合并多达 5 个信道，从现有频谱中挖掘出更多的带宽。

小基站

连接至手机信号塔的蜂窝基站可将信号跨越河流、穿越丛林发送至奶奶家的餐厅内。由于 5G 是基于 4G 构建的，所以运营商只需升级这些信号塔就可以支持更高的 5G 频率（如 28GHz 和 39GHz）。

但有一点要注意的是，这些毫米波 (mmWave) 频率无法穿透墙壁或建筑物。厚厚的墙壁、框架和混凝土将阻拦毫米波信号，使市区成为一个无线网络死区。此外，远离基站会对电池续航时间产生不小影响。

面对上述情况，小基站能够发挥作用：微型基站能够组成一个在对象周围传输信号的接力队，并有助于延长电池续航时间，在人口稠密地区（如体育馆、机场和城市中心）提供增强的信号。小基站还可帮助服务提供商避免卫星天线可能产生的影响，从而免去使用屋顶系统的高昂成本，同时扩大覆盖范围。

大规模 MIMO

我说“大规模”，您说“微型天线！”

也许并非如此，除非您是一名熟悉大规模 MIMO 的 RF 工程师。大规模 MIMO 是一个花哨名称，指在手机信号塔上安装更多天线，以便在无需增加频谱的情况下提高网络容量。听起来似曾相识？

这里并不是说一根或两根天线。大规模 MIMO 系统的天线数量是传统 MIMO 系统的 10 倍，以便同时连接多部设备。在今年的世界移动通信大会上，Nokia 和 Sprint 通过在上行和下行链路上分别使用 64 根天线的方式展示了大规模 MIMO 技术。据CIO称，这项技术可将下载和上传数据容量分别提高 8 倍和 5 倍。

大规模 MIMO 被认为是 5G 的关键技术。如果不使用这项技术，运营商将无法满足下一代网络的带宽和容量需求。微型天线，巨大影响。

波束成形

……但微型天线亦会产生严重的干扰问题。

利用波束成形技术后，我们就无需使用传送器。波束成形技术可直接将信号发送到使用点。许多新型的Wi-Fi路由器使用波束成形来聚焦信号，以改进信号强度和范围。

波束成形同样可用于基站。利用该技术，基站天线可聚焦离开信号塔的数据流，从而提高消费设备的速度和可靠性。

所以，无论您是进行视频聊天，还是在观看视频，都应该感谢这些 4G 技术，因为是这些技术满足了您的数据速率需求。

哦，请系上安全带。我们将进入 Plaid 模式。

审核编辑黄昊宇