Aus professioneller Sicht, was ist der Grund why5Gis schneller than4Gnetwork?

In der Tat, es ist nicht "5Gis schneller than4G", aber "5Gis vorgeschlagen, um schneller than4G". Jede generation von wireless Kommunikation after3Gwill setzen vorwärts, das Ziel zuerst, und dann betrachten Sie das system design und Technik Auswahl.

Millimeter-Wave (Aktualisiert Bandbreite)

Advanced Beam Shaping (Enhanced Signal-zu-Rausch-Verhältnis)

Ultra-large-Antenne, full-duplex, WLAN (erweiterte Bandbreite und signal-zu-Rausch-Verhältnis, spatial domain).

Millimeter-wave

Die 300 MHz-3 GHz-Spektrum verwendet, in 1-4 generation drahtlose Kommunikation hat die Vorteile, die eine gute Durchdringung und die Breite Abdeckung, aber es ist eine wichtige Nachteil: die Bandbreite ist zu schmal!! Es gibt zu viele wireless-Geräte in diesem band!! Das Spektrum ist fast fertig.

Es gibt keine negativen Spektrum, so in Ordnung zur übertragung großer Kapazität und high-speed-Daten, nur um das zur Verfügung Spektrum oberhalb von 3 GHz.

Lassen Sie ' s schauen. Das ist der millimeter-Welle - band (3 GHz-300GHz). Es gibt zwei Besondere Teile im millimeter-wave Spektrum, der Sauerstoff absorptionsbande (57-64 GHz) und der Dampf-absorption-band (164 GHz-200 GHz), das nicht verwendet werden kann für die Kommunikation, so gibt es 252 GHz verfügbare Bandbreite in millimeter-wave-band (es sollte hier betont werden dass alle Generationen 1-4, kommerzielle Kommunikationen sind überfüllt in die Frequenzen unterhalb von 3 GHz).

Natürlich, in der Tat,5Gcan nicht so viele bands. In der Millimeterwellen-Spektrum-Aufteilung der verschiedenen Länder, die Breite der millimeter-wave-band zugeteilt to5Gis über 3-6 GHz, das ist genug, um die Erhöhung der Datenübertragungsrate von über 10-mal.

Es sollte jedoch betont werden, dass the5Gstandard muss drei bands. Die millimeter-wave-band ist hauptsächlich verantwortlich für die high-speed-Datenübertragung. Bei vorhanden, die millimeter-wave standard wurde nicht bestimmt. Obwohl millimeter-wave verwendet worden ist, in radar -, Luft-und Raumfahrt militärische Kommunikation es sind noch viele Herausforderungen in Zivil-Kommunikation. Dies ist auch die aktuelle sehr heiß Forschung Richtung der drahtlosen Kommunikation, in diese Antwort nicht in der Tiefe eingeführt werden.

Erweiterte beam-shaping

Die base-station-Antenne in4Gis eine Kombination aus Richtantenne und omnidirektionale Antenne (danke für den Kommentar-Bereich Erinnerung). In5G, aufgrund der engen Deckung von Millimeterwellen, großen Weg durch Verlust und Unwetter Auswirkungen, ist es notwendig, sich die übertragung von Energie durch beam-design, um so zur Verbesserung des empfangenen Signals Energie, verbessern das signal-zu-Rausch-Verhältnis (man erinnere sich der Kanal Kapazität der Formel hier), und die Abdeckung.

Gerichtete Strahlen nach beamforming kann verbessern Sie die Reichweite der Basisstationen. Darüber hinaus Basisstation Energie effizienter sein.

In der Tat, beamforming in5Gis schwieriger, denn es handelt sich Massive-MIMO-und millimeter-wave-narrow-beam-user-tracking, inter-Zelle Strahl Schalt-Planung und Basis-station LOS-und NLOS-Probleme, die auch ein eine große Richtung der drahtlosen Kommunikation Forschung. Heute, viele Akademiker erwägen Partitionierung der Basisstation Abdeckung, um zu helfen multi-Antenne beam-switching.

Sectorized Antenne

Massive MIMO

Um die Verbesserung der räumlichen Vielfalt/multiplexing gain, multi-antenna systems in wireless communications müssen abwägen jeder Antenne. In der Realität, der Algorithmus ist nicht-linear und rechnerisch Komplex, und je mehr Antennen desto komplexer.

Aber überraschend, wenn die Anzahl der Antennen sehr hoch ist, einfach linear precoding nähern können, die optimale Ergebnisse sehr gut. So Massive MIMO hat eine Menge Aufmerksamkeit erregt, da war es vorgeschlagen.

Massive-MIMO-Prüfstands

Die Massive MIMO in 5G kann eine Menge von Anwendungen, nicht nur große Tankstellen. Kleine, millimeter-wave Sendern kann auch ausgestattet werden mit Massiven MIMO-Systeme, da die Millimeterwellen - Antennen sind schmal in Breite und kurze Antenne Länge, welche ist besser geeignet Massive-MIMO-Anwendungen.

Zurück zum Thema, der Vorteil von Massiven MIMO ist eine Maximierung der Nutzung von Raum-Ressourcen. Es können mehrere beamforming-services für Zell-Benutzern zur gleichen Zeit, und verbessern die signal-zu-Rausch-Verhältnis der Benutzer zur gleichen Zeit, so wie zur Verbesserung der Daten transmission rate. Allerdings kanalschätzung ist immer ein schwieriges problem Massive-MIMO precoding.

Full-Duplex-Radio

Alle vorhandenen wireless-Sender sind halb-duplex. Halb-duplex bedeutet, dass Sie keine Signale empfangen, während das senden Sie - sonst werden Sie stören sich. (Nachdem alle, es ist nicht Mensch. Es ist nicht klar, was Sie sagen, für die Zeit....

Full-duplex-radio überträgt und empfängt Signale zur gleichen Zeit, so dass die Datenübertragungsrate X2 erzielt werden kann. Natürlich, die Kosten sind die selbst-Interferenz (red arc) problem in der graph. Auch wenn es zu viele Benutzer, die Interferenz zwischen den Benutzer werden auch X2. Die core-Netzwerk-design in5Gis basierend auf C-RAN, was bedeutet, dass selbst-Interferenz kann reduziert werden, indem zentralisierte Planung, während der isolation zwischen Transceiver kann erreicht werden, indem direktionale Antenne, beam-shaping, absorptive Abschirmung und cross-Polarisation.

In dieser Weise, voll-duplex-radio verwendet werden kann in5G.

Dies ist die Entwicklung von physical-layer Technologie in5G, und wie verwenden Sie es zusammen, das ist, wie Sie zu erreichen "schnelle übertragung Geschwindigkeit".

Low transmission delay

Die Verzögerung, die wir hier sprechen, ist round-trip-Latenz, die so verstanden werden können wie die insgesamt benötigte Zeit für die Daten und aus dem Zugangsnetz und dem Kernnetz. Da die übertragung die Geschwindigkeit der radio ist relativ fest, es kann nicht komprimiert werden, so gibt es zwei Möglichkeiten zur Reduzierung: Verringerung der Signalisierung Verlust und-Komprimierung Netzwerk-Verarbeitung.

Der Weg zur Verringerung der Signalisierung Verlust zu minimieren unnötige Signalisierung, wie

Verringerung der kanalschätzung Zeit durch voll-duplex-Technologie,

Da die millimeter-Welle hat sehr wenig expansion, kann es zu reduzieren die CP-prefix OFDM-signal und das komprimieren des OFDM frame-Länge.

Millimeter-wave-Basis-Stationen ausgelegt sind durch gridding um Störungen zu verringern und zu verzögern

Die Komprimierung Netzwerk-Verarbeitung,

Komprimieren network processing, image Verständnis ist zum glätten der Unternehmens-Ebene und Dezentralisierung der Entscheidungsfindung macht. Auf diese Weise, weniger "reporting-up" - Zeiten erheblich Verringerung der unnötigen overhead im Netzwerk. Dies war auch die Rede von andere befragte.

Der standard-Weg, der zum komprimieren der Kern Netzwerk ist "ohne unnötige processing units", in anderen Worten, die Trennung von Struktur und Daten-übertragung-Struktur. Natürlich es gibt viele andere Lösungen.

Eine bessere Idee der Komprimierung Netzwerk Struktur ist, dass die "fog computing" Nebel Berechnung ist sehr beliebt in akademischen Kreisen, ist die übertragung einige sich wiederholende Berechnungen und verwenden der wireless access terminal (base station, etc.) die für die Berechnung und processing unit, so dass es kann als eine alternative "computing Verzögerung", die stark reduziert die Netzwerk-Verzögerung.

Die andere ist sehr orthodox, aber auch sehr hot Forschungsrichtung, "wireless caching" wireless-caching diese Idee ist, cache-Inhalte zu reduzieren übertragung verzögern.

Fog computing

Dies sind einige der Verzögerungen in5G, vor allem in der MAC-Schicht-Technologie, über die wie effektiv planen Ressourcen, wie um die Verzögerung zu reduzieren.

Es gibt viele andere Indikatoren in5G, wie "Verringerung der Energieverbrauch", "Verbesserung der Benutzer-service-Qualität", "die Verbesserung der Kapazität der Zelle". Dies ist ein sehr großes Thema in jedem Satz. Es gibt viele Forschungsinstitute, die hinter ihn, und viele Universitäten haben eine große Arbeit durchgeführt. Viele Menschen lernen in jedem kleinen Bereich, aber ich bin nicht ein Kind, weil es nichts mit dem problem zu tun. Detaillierte Einführung.

Deshalb können Sie auch sehen that5Gis das Ergebnis der gemeinsamen operation von die Kommunikation Industrie und Wissenschaft. Standard-Organisationen (Industrie) vorschlagen Indikatoren, die Auswahl der geeigneten Technologie und begleiten die Richtung Technologie -, Forschungs-Institutionen und Universitäten die Möglichkeit, Lösungen vorzuschlagen, und Verbesserung der technischen route (natürlich, die zeitliche Abfolge ist nicht zwingend der gleiche). Wenn es gibt Fehler in der Lösung, dann ist die Wissenschaft weiter zu verbessern und letztlich eine performance-Indikatoren.

Industrie und Wissenschaft arbeiten zusammen, um erreichen complete5G.