5G手機(jī)跟4G有什么區(qū)別？

作為一個(gè)普通的消費(fèi)者而言，手機(jī)的5G相對(duì)4G而言，將給消費(fèi)者帶來(lái)更快的網(wǎng)速，更爽的用戶(hù)體驗(yàn)。4G的理論下載速度是150Mbps，而5G的理論速度是20G bps，意思就是以前下載一部高清電影要等上好長(zhǎng)一陣子，而現(xiàn)在5G的網(wǎng)絡(luò)也就是“眼睛一睜一閉”的功夫。現(xiàn)有提升網(wǎng)速的4G技術(shù)有哪些?

當(dāng)初4G標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)之初本就是考慮到人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)需求而設(shè)計(jì)，在LTE當(dāng)初推出之初也僅僅支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，只是后面3GPP讓LTE繼續(xù)根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)需求，進(jìn)一步往前演進(jìn)出volte，從而給LTE提供了語(yǔ)音解決方案。然而隨著智能手機(jī)的普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，各種購(gòu)物和新聞門(mén)戶(hù)APP，各種網(wǎng)絡(luò)游戲，還有各種風(fēng)靡的短視頻和直播等軟件都是耗流量大戶(hù)，可以看到上圖里面的數(shù)據(jù)，我們國(guó)家人家月度接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)一個(gè)上升態(tài)勢(shì)。

全球大約有2/3的4G基站建在我們國(guó)家，包含美日韓歐等其他幾百個(gè)國(guó)家才來(lái)分享剩下那1/3部分的4G基站，國(guó)外的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)并不是像他們的GDP和經(jīng)濟(jì)水平那樣在世界范圍之內(nèi)嗷嗷叫。

3GPP組織從Rel8開(kāi)始發(fā)布了第一個(gè)LTE版本，到去年發(fā)布Rel15為止，這么多年一直在致力于完善和增強(qiáng)LTE能力，包含我們熟知的LTE-A(LTE-Advance)、LTE-U和LAA等技術(shù)。

而我們最常見(jiàn)的通常可以直接影響手機(jī)的速度的技術(shù)包含CA(載波聚合)，MIMO(多進(jìn)多出)，MCS(調(diào)制與編碼策略)等技術(shù)，將原來(lái)只有150Mbps峰值速度的4G的最大吞吐率，一下子就飆升到2Gbps，差不多是LTE初始速度的10幾倍。要想實(shí)現(xiàn)這么高的速度必須做到7CA加上MIMO技術(shù)，再加上256QAM的調(diào)制解調(diào)技術(shù)才能做到，比如筆者曾經(jīng)調(diào)試過(guò)的一個(gè)案例就是1A4+3A4+41A4+42C4，可以做到差不多2Gbps的峰值速度。

怎么簡(jiǎn)單理解這些技術(shù)如何把LTE技術(shù)提高到這么高的呢？打個(gè)比方，無(wú)線(xiàn)資源帶寬就像一條公路勻速能力一樣，CA的引入通過(guò)多個(gè)載波聚合實(shí)現(xiàn)大帶寬而提高最大吞吐量，如同把公路兩車(chē)道提高到三車(chē)道或者四車(chē)道等。MIMO則就如同構(gòu)建立體交通，高架，地下和路面都可以跑車(chē)。MCS則引入256QAM就像把路上的皮卡車(chē)換成了大貨車(chē)一樣，載貨量也會(huì)大大提升。

5G引入哪些新技術(shù)?

為了提高5G網(wǎng)絡(luò)的吞吐率和容量，3GPP的各位專(zhuān)家也算是操碎了心，不但給5G劃分了超大帶寬，還帶來(lái)五大技能，包含毫米波，小基站，大規(guī)模MIMO，全雙工和波束賦形。

首先是毫米波

因?yàn)槟芴崛〕龃髱挼念l譜用于5G高吞吐率的需求，原有6GHz以下頻段早已被2/3/4G和其他其他用途使用殆盡，要想找到連續(xù)大帶寬給5G使用已經(jīng)是不太可能的事情。

專(zhuān)家們一路向上，從低頻找到了高頻的毫米波頻段，發(fā)現(xiàn)毫米波頻段還有大量連續(xù)頻譜資源并未開(kāi)發(fā)和利用，所以專(zhuān)家們非常闊氣的劃分了幾個(gè)毫米波5G頻段，n257/n258/n260等。

但是毫米波的提供大帶寬的同時(shí)，缺點(diǎn)也是非常明顯。因?yàn)槭褂眠^(guò)高的頻譜導(dǎo)致毫米波穿墻能力很差，能量衰減厲害，所以在高樓林立的市區(qū)，小基站是個(gè)很好的解決方案。

其次是小基站

小基站體積小，能耗低，專(zhuān)門(mén)為5G而生，將來(lái)廣泛普及5G時(shí)候，可以提升小基站的部署間距到250米左右，以補(bǔ)強(qiáng)毫米波穿墻能力弱帶來(lái)的問(wèn)題，同時(shí)小基站還可以接受其他基站傳過(guò)來(lái)的信號(hào)，并在自己覆蓋范圍內(nèi)廣播出去。

再次是大規(guī)模MIMO

要提高手機(jī)吞吐率，MIMO是一個(gè)很好的解決方案。上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)在4G時(shí)期，手機(jī)早就普及的技術(shù)，基站一直無(wú)法得到推廣，但在5G時(shí)期，MIMO技術(shù)更進(jìn)一步成大規(guī)模MIMO了。

大規(guī)模MIMO構(gòu)成的大規(guī)模天線(xiàn)陣列可以同時(shí)支持向多個(gè)用戶(hù)接受數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)，將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的容量提高十倍或者更多。從華為最新曝光的5G基站，已經(jīng)可以支持64X64天線(xiàn)陣。

再次是全雙工

全雙工技能是指手機(jī)與基站通信可以使用一樣的頻率資源進(jìn)行工作，突破了現(xiàn)有的頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）形式，這是通訊節(jié)點(diǎn)完成雙向通訊的要害之一，也是5G所需的高吞吐量和低推遲的要害技能。

最后是波束賦形

原來(lái)4G時(shí)一般只有一兩根天線(xiàn)在做接收和發(fā)射工作，并沒(méi)有使用這項(xiàng)技術(shù)，而5G時(shí)代，不管手機(jī)還是基站都會(huì)使用更多的天線(xiàn)，如果能很好的控制這些天線(xiàn)，這些天線(xiàn)發(fā)射的信號(hào)不但不會(huì)消減，反而會(huì)增強(qiáng)某根天線(xiàn)的信號(hào)。波束賦形能夠處理毫米波信號(hào)被障礙物阻撓以及遠(yuǎn)間隔衰減的問(wèn)題。

總之，4G和5G的誕生主要是為了提高數(shù)據(jù)吞吐率為目的，為此他們都有著屬于自己的專(zhuān)屬技術(shù)和技能，相信未來(lái)還有更多的新技術(shù)產(chǎn)生來(lái)用于提升數(shù)據(jù)吞吐率，讓我們拭目以待。

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