5G 毫米波的技術(shù)特點

3GPP R15/R16版本中規(guī)定的毫米波頻段是24.25GHz-52.6GHz，R17版本開始發(fā)展更高頻率的毫米波（52.6-71GHz）的標(biāo)準(zhǔn)化，我國重點關(guān)注的是頻率較低、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好的26 GHz頻段（24.25～27.5 GHz）。
毫米波的技術(shù)特點總結(jié)如下：

帶寬大、速率高；僅在26Ghz頻段就可以提供3Ghz左右的頻譜；并且毫米波還可以結(jié)合MIMO技術(shù)，提高小區(qū)容量；

傳輸時延低；5G毫米波采用120Khz的SCS，OFDM符號長度短，一個時隙僅有0.125ms，并且上下行時隙轉(zhuǎn)換時間短，有利于降低空口時延；

傳輸路徑損耗和穿透損耗大；，與中低頻相比，5G毫米波信號傳播路徑損耗大、穿透損耗大、衍射繞射困難，在信號覆蓋能力上存在不足。由于波長很短（光速=頻率/波長），受到云衰/雨衰比較嚴(yán)重；
因此毫米波適用于室內(nèi)，比如體育館、機場等視距無遮擋場所。

補充，移動通信中，無線電波可能會發(fā)生的三種物理現(xiàn)象：

反射：當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的物體時發(fā)生反射；

繞射：當(dāng)接收機和發(fā)射機之間的無線路徑被物體的邊緣阻擋時發(fā)生繞射（NLos徑），信號的波長越小，繞射能力越弱；

散射：當(dāng)電磁波穿行的介質(zhì)中存在小于波長的物體并且單位體積內(nèi)阻擋體的個數(shù)非常巨大時，發(fā)生散射。

5G毫米波中的關(guān)鍵技術(shù)

Massive MIMO 技術(shù)

Massive MIMO技術(shù)需要在接收端/發(fā)送端部署成百上千根天線，但是由于空間有限，限制了天線的數(shù)目；由于天線尺寸跟信號波長呈正比，毫米波信號波長短，有利于Massive MIMO的部署；

波束賦形技術(shù)

基本原理是利用波的干涉現(xiàn)象，通過調(diào)整多路信號的相位，使得能量在某個方向上更加匯聚（類似強光手電筒的原理），波束賦形技術(shù)有助于抵抗毫米波信道的高路損缺點；
波束賦形方案主要有以下幾種：

模擬波束賦形：對模擬信號的相位通過移相器等進行調(diào)整，優(yōu)點是經(jīng)濟有效，缺點是信號容量有限；

數(shù)字波束賦形：在數(shù)字基帶對信號進行相位調(diào)制，但是需要多個DAC和ADC，優(yōu)點是靈活高效（可以并行多路信號），缺點是設(shè)備復(fù)雜成本高；

混合波束賦形：綜合應(yīng)用前兩者的優(yōu)點。

參考文獻：

[1] 徐霞艷.5G毫米波技術(shù)與應(yīng)用場景淺析[J].數(shù)字通信世界,2022(03):44-46.
[2] 楊孫昆. 5G系統(tǒng)中毫米波通信性能的分析與研究[D].北京郵電大學(xué),2021.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的5G毫米波技术的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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