5g技术主要采用微波技术

Question

如题所述

Answer 1

 5G发展概述
  如今，4G移动通信已在世界范围内大规模商用，我们已经感受到信息时代带给我们的非凡体验，以大信息量为基础的虚拟现实、全息图像等新型业务对移动通信技术的要求不断提高，一些更大胆的想法，如超密集型物联网、车联网，需要更高效的通信技术支持，5G移动通信技术呼之欲出。
  鉴于4G的LTE技术已经成为移动通信的主流技术，因此5G移动通信系统的首要发展方式就是在这个技术基础上兼容构建。相比于4G，5G将具有更显著的频谱利用率，更高数量级的传输速率，更高的无线覆盖性能、系统安全和用户体验。
  5G移动通信的关键技术主要体现在无线传输技术和网络技术两方面，前者主要包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址和全频谱接入等技术，后者主要有自组织网络(SON)、软定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(VNF)等[1]。本文主要论述毫米波通信技术和大规模天线技术。
2  毫米波通信技术
2.1  毫米波特性
  毫米波通信属于微波通信，频率范围为30GHz-300GHz，波长范围为1mm -10mm。相比于4G的分米波波段，其频率更高，波长更短，但其散射与绕射能力较差，因此毫米波通信更接近光通信，主要依赖直视路径进行传输，而且毫米波波束窄，具有良好的方向性，但遇到阻挡就会被反射或被阻断。
2.2  通信频段选择
  大气中的云、雾、雨等小水滴会对电波进行热吸收，水分子、氧分子会对电波进行谐振吸收，当波长短于3cm，大气层对电波的衰减将趋于严重[2]。试验结果显示，因氧气分子作用，60 GHz和119 GHz两个频段衰减明显，因水蒸气作用，183 GHz频段衰减明显，因此这3个频段被称为3个衰减窗口。于此相对应，毫米波频段还有4个被大气衰减相对较小的透明窗口，其中心频率分别为35GHz、94GHz、140GHz和220 GHz，在5G通信中会优先考虑这几个频段。图1展示了3个衰减窗口和4个透明窗口。