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        1. 行業知識
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          4G與5G網絡的區別和相似之處
          作者:騰訊數碼 來源:騰訊數碼
                  4G移動網絡如今已經進入了快速普及階段,而與此同時,5G標準也開始嶄露頭角。這些標準對于大多數人來說或許已經不再陌生,但你是否真的了解它們,并知曉兩者的區別呢?最近,科技網站Android Authority就對4G和5G兩種移動網絡標準進行了詳細地介紹。

          4G標準解析

          4G和LTE技術同義,它們都是現有3G無線標準的演化。實際上,LTE是3G的一種先進形式,它標志著數據/語音混合網絡向僅數據IP網絡的轉移。

          LTE之所以能夠實現更高的數據吞吐量,主要依賴于兩大關鍵技術:MIMO和OFDM。后者的全稱是正交頻分復用,這種頻譜效率方案可實現較高的數據傳輸速率,并允許多位用戶共享一個通用頻段。

          多輸入多輸出(MIMO)技術在傳輸和接收器上使用了多根天線,從而進一步提升了數據吞吐量和頻譜效率。它使用了復雜的數字信號處理技術,可在相同頻段內設立多股數據流。早期的LTE網絡在上行和下行鏈路都可支持2x2 MIMO。

          LTE標準使用了頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)兩種雙工工作形式。但是,世界各國政府都基于出售LTE頻譜來獲利,而完全沒有任何規劃和考慮,這也導致了LTE如今擁有44個混亂的頻段。

          最后需要指出的是,LTE網絡存在不同的類型。從消費者的角度講,這些類型主要根據理論速度區分。

          LTE-Advanced:4G和5G之間的橋梁

          LTE-Advanced(簡稱LTE-A)是原始LTE技術朝著更高帶寬的演變,承諾帶來三倍于基本LTE網絡的速度。

          LTE-A主要由5個部分所組成,分別是載波聚合、提升的的MIMO、協調式多點(CoMP)、中繼站、異構網絡或HetNet。

          載波聚合或新道具和是一種傳輸方案,可允許來自不同頻譜的最多20個信號結合成單獨一股數據流。接下來,LTE-A會把MIMO的天線配置提升至8x8,以增加使用波束轉向技術的無線電流的數量。

          隨后,協調式多點技術可讓移動設備從多個單元(Cell,指代信號覆蓋的地理區域)發送和接收無線電信號,以減少來自其他單元的串擾,并確保單元邊緣也能擁有最優性能。韓國運營商SK Telecom在2012年夏天率先推出了世界首個LTE-A網絡,他們當時就使用了CoMP的一種早期形式。

          LTE-A設置中的中繼是一種在單元邊緣使用多跳通信的基站。它會接收較弱的信號,然后增強其質量并重發。

          HetNet是最后也是最關鍵的一個環節,這是一套由大小單元所層疊的多層系統,可產生廉價帶寬。作為蜂窩架構的逐步演變,HetNet的復雜程度要高得多。在這套網絡下,小單元會在蜂窩系統當中添加數百甚至數千個接入點。

          值得注意的是,雖然LTE-A標準架起了4G和5G之間的橋梁,從很多方面來說,HetNet的概念可以說是LTE-A和5G網絡之間的粘合劑。這也就是為什么那么多的無線產業觀察者會把5G網絡稱作是LTE-A的增強形式。

          進入5G

          下一代移動通信網絡(NGMN)聯盟對5G的定義如下:

          “5G是一個端對端的生態系統,可帶來一個全面移動和聯網的設備。通過由可持續商業模式開啟的、具備連貫體驗的現有和新型的用例,它增強了面向消費者合作者的價值創造。”

          基本上講,LTE-A是6GHz以下5G無線電接入網絡(RAN)的基礎,而從6GHz到100GHz的頻率則會同時進行新技術的探索。就拿MIMO來說,5G將該技術升級成了Massive MIMO,當中的天線配置從16x16猛增至256x256,這將會帶來無線網絡速度和覆蓋的飛躍。

          5G試點網絡的早期藍圖主要由波束成形技術和小單元基站組成。目前,愛立信、諾基亞和三星等公司已經推出了使用這兩種技術的試點項目,所獲得的結果也令人振奮。

          5G技術的目標可以被歸結為以下幾個數字:

          1000x的容量提升

          1000億+的連接支持

          10GB/s的最高速度

          1ms以下的延遲

          如何區分4G和5G

          1.首先也是最為重要的,基于LTE的4G網絡正在經歷一次快速部署,而5G網絡目前還只停留在研究報告和實現項目階段,后者的大規模部署預計要等到2020年。

          2.4G和之前的移動網絡主要側重于原始帶寬的提供,而5G旨在提供無所不在的連接,為快速彈性的網絡連接奠定基礎,無論用戶身處的是摩天大樓還是地鐵站。

          3.5G網絡并不會獨立存在,它將會是多種技術的結合,包括2G、3G、LTE、LTE-A、Wi-Fi、M2M等等。換句話說,5G的設計初衷是去支持多種不同的應用,比如物聯網、聯網可穿戴設備、增強現實和沉浸式游戲。

          不同于4G,5G網絡有能力處理大量的聯網設備和流量類型。比如說,當處理高清視頻在線播放任務時,5G可提供超高的速度鏈接。而面對傳感器網絡時,它就只會提供低數據傳輸速率了。

          4.5G網絡將會率先使用云RAN和虛擬RAN這樣的新架構,以促進一個更加中心化網絡的建立,并通過身處網絡邊緣的本地化數據中心來最大化地利用服務器農場。

          5.最后,5G還會率先利用感知無線電技術,讓網絡基礎設施自動決定提供頻段的類型,分辨移動和固定設備,在特定時間內適配當前狀況。換句話說,5G網絡可同時服務于工業網絡和Facebook應用。

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