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5G这项新技术完美铲除了4G的2大“肿瘤”

华叔今天接着之前的话题,继续聊一下波束成形在5G上的优点和应用场景,除了毫米波外,其实这项技术才是5G网络中重点中的重点。

1、由于波束成形的精确性,可以提高终端设备接收信号的强度。

传统的单天线通信方式是基站与手机间单天线到单天线的电磁波传播,在没有物理调节的情况下,其天线辐射方位是固定的,导致同时同频可服务的用户数受限。

而在波束赋形技术中,基站侧拥有多根天线,可以自动调节各个天线发射信号的相位,使其在手机接收点形成电磁波的有效叠加,产生更强的信号增益来克服损耗,从而达到提高接收信号强度的目的。

通信系统中,天线的数目越多、规模越大,波束赋形能够发挥的作用也就越明显。

进入5G时代后,随着天线阵列从一维扩展到二维,波束赋形也发展成了立体多面手,能够同时控制天线方向图在水平方向和垂直方向的形状,演进为3D波束赋形(3D Beamforming)。

3D波束赋形使基站针对用户在空间的不同分布,将信号更加精准地指向目标用户,用户始终处于小区内的最佳信号区域。

2、可同时服务多个用户,提高网络容量。

由于在覆盖空间中对不同用户可形成独立的窄波束覆盖,使得天线系统能够同时传输不同用户的数据,从而可以数十倍地提升系统吞吐量。不像以前一根天线服务好几个,甚至十几个用户,导致用户使用时感觉网速变慢,体验变差等情况。

3、减少小区域间的干扰,避免资源浪费。

由于传统天线信号通过发散性广播,肯定会对其他手机的信号造成一定干扰,有了3D波束成形能精确地为用户提供覆盖,精确针对某一个用户,避免对其他人的信号造成干扰。

4、更好的覆盖远、近端小区

波束在水平和垂直方向上的自由度可以带来连续覆盖上的灵活度和性能优势,更好的覆盖小区边缘和小区天线下近。

3D波束成形所适用的区域很广

1、用户高密的地方

相信大家一定有过这样的体验,当参加演唱会、聚会、球场时,打电话上网都变得十分困难,这就是由于信号范围内用户过多造成的。

而精确波束成形和独立波束覆盖,不仅能提升容量,而且还能显著提升用户感受。对用户来说就是人再多,打电话上网还是一样的流畅高速。

2、改善高层信号覆盖

传统的基站除了人多的地方网络覆盖差以外,高层信号覆盖也是一大难题,需要部署多幅夭线才能满足需求。

而3D波束成形可有效提升水平覆盖及垂直覆盖能力,相比于原来只能靠室内专网覆盖,可以同时覆盖高/低楼层,最大程度解决高层楼宇的覆盖问题。

3D波束成形对基站要求很高,基站不够强大将无法跟踪移动客户,并确保每个纳秒都连接。但以现时来说,即使爱立信,三星,诺基亚5G 基站的技术也存在差距。

基站是连接到中央集线器的其他无线设备的设备。它是一个无线接收器和短程收发器,由天线和模数转换器(ADC)组成,用于转换RF信号5G基站将具有波束成形大规模多输入多输出(MIMO)天线 - 一组天线,可以将多个波束同时聚焦和引导到地面上的不同目标,例如有时这意味着将信号从物体上反射到达目标附近,而不是广泛地在一个区域上广播信号。

Nokia基站的天线阵列

它们也具有足够的可靠性,可以持续使用数年,但目前的技术运行得太热了。这对可靠性和信号完整性的影响尚不清楚,因为在那一点上这些天线对于在基站和其他移动设备(包括连接设备,包括连接设备,包括可连接的传感器)中形成,操纵和接收波束是必不可少的,人们非常确定如何在那里测试天线阵列。甚至是工业设备。

用于5G波束成形演示的R&S多端口网络分析仪ZNBT20,其中被测器件是ADI公司的评估板。

波束成形好需硬件不断配合发展,所以5G网络完善还需要一段很长的路。


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