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。