In 2021 het die konstruksie en ontwikkeling van 'n wêreldwye 5G-netwerk groot prestasies behaal.Volgens die data wat GSA in Augustus vrygestel het, het meer as 175 operateurs in meer as 70 lande en streke 5G-kommersiële dienste bekendgestel.Daar is 285 operateurs wat in 5G belê.China se 5G-konstruksietempo is aan die voorpunt van die wêreld.Die aantal 5G-basisstasies in China het een miljoen oorskry en 'n verbysterende 1159000 bereik, wat meer as 70% van die wêreld uitmaak.Met ander woorde, vir elke drie 5G-basisstasies in die wêreld is twee in China geleë.
5G basisstasie
Die voortdurende verbetering van 5G-netwerkinfrastruktuur het die landing van 5G in verbruikersinternet en industriële internet versnel.Veral in die vertikale bedryf is daar meer as 10 000 5G-toepassingsgevalle in China, wat baie velde dek soos industriële vervaardiging, energie en krag, hawens, myne, logistiek en vervoer.
Daar is geen twyfel dat 5G 'n skerp wapen geword het vir die digitale transformasie van huishoudelike ondernemings en 'n enjin vir die hoëgehalte-ontwikkeling van digitale ekonomie in die hele samelewing nie.
Alhoewel 5G-toepassings versnel word, sal ons vind dat die bestaande 5G-tegnologie 'n toestand van "onbevoegdheid" begin toon het in sommige spesiale industrietoepassingscenario's.Wat koers, kapasiteit, vertraging en betroubaarheid betref, kan dit nie aan 100% van die vereistes van die scenario voldoen nie.
Hoekom?Is 5G, wat hoogs deur mense verwag word, steeds moeilik om 'n groot verantwoordelikheid te wees?
Natuurlik nie.Die hoofrede waarom 5G "onvoldoende" is, is dat ons net "halwe 5G" gebruik.
Ek glo baie mense weet dat hoewel 5G-standaard die enigste is, daar twee frekwensiebande is.Een word sub-6 GHz-band genoem, en die frekwensiereeks is onder 6GHz (akkuraat, onder 7.125Ghz).Die ander word millimetergolfband genoem, en die frekwensiereeks is bo 24GHz.
Reeksvergelyking van twee frekwensiebande
Op die oomblik is slegs 5G van sub-6 GHz band kommersieel beskikbaar in China, en daar is geen 5G kommersiële millimeter golfband nie.Daarom is al die energie van 5G nie heeltemal vrygestel nie.
Tegniese voordele van millimetergolf
Alhoewel 5G in sub-6 GHz-band en 5G in millimetergolfband 5G is, is daar groot verskille in prestasie-eienskappe.
Volgens die kennis in laerskoolfisikahandboeke, hoe hoër die frekwensie van draadlose elektromagnetiese golf, hoe korter die golflengte, en hoe slegter die diffraksievermoë.Boonop, hoe hoër die frekwensie, hoe groter is die penetrasieverlies.Daarom is die 5G-dekking van die millimetergolfband natuurlik swakker as eersgenoemde.Dit is die hoofrede waarom daar vir die eerste keer geen kommersiële millimetergolf in China is nie, en dit is ook die rede waarom mense millimetergolf bevraagteken.
Trouens, die diepliggende logika en waarheid van hierdie probleem is nie heeltemal dieselfde as almal se verbeelding nie.Met ander woorde, ons het eintlik 'n paar verkeerde vooroordele oor millimetergolwe.
Eerstens, vanuit die perspektief van tegnologie, moet ons 'n konsensus hê, dit wil sê onder die veronderstelling van geen revolusionêre verandering in die bestaande basiese kommunikasieteorie nie, as ons die netwerktempo en bandwydte verder aansienlik wil verbeter, kan ons net maak 'n kwessie op die spektrum.
Die soeke na ryker spektrumhulpbronne vanaf hoër frekwensiebande is 'n onvermydelike keuse vir die ontwikkeling van mobiele kommunikasietegnologie.Dit geld nou vir millimetergolwe en terahertz wat in die toekoms vir 6G gebruik kan word.
Skematiese diagram van millimetergolfspektrum
Tans het die sub-6 GHz-band 'n maksimum bandwydte van 100MHz (selfs 10MHz of 20MHz op sommige plekke in die buiteland).Dit is te moeilik om 'n tempo van 5Gbps of selfs 10Gbps te bereik.
Die 5G millimeter golfband bereik 200mhz-800mhz, wat dit baie makliker maak om bogenoemde doelwitte te bereik.
Nie lank gelede nie, in Augustus 2021, het Qualcomm hande gevat met ZTE om 5G SA dubbele verbinding (nr-dc) vir die eerste keer in China te realiseer.Gebaseer op 200MHz draerkanaal in 26ghz millimeter golfband en 100MHz bandwydte in 3.5GHz band, het Qualcomm saamgewerk om 'n enkele gebruiker downlink piektempo van meer as 2.43gbps te bereik.
Die twee maatskappye gebruik ook draer-aggregasie-tegnologie om 'n enkele gebruiker afskakel-piektempo van meer as 5Gbps te bereik, gebaseer op vier 200MHz-draerkanale in die 26ghz millimeter golfband.
In Junie vanjaar, by die MWC Barcelona-uitstalling, het Qualcomm 'n piektempo van tot 10.5Gbps gerealiseer deur Xiaolong X65, 8-kanaal-aggregasie gebaseer op n261 millimeter golfband (enkeldraerbandwydte van 100MHz) en 100MHz-bandwydte in n77-band te gebruik.Dit is die vinnigste sellulêre kommunikasietempo in die bedryf.
Enkeldraerbandwydte van 100MHz en 200MHz kan hierdie effek bereik.In die toekoms, gebaseer op enkeldraer 400MHz en 800MHz, sal dit ongetwyfeld 'n koers bereik wat ver oorskry 10Gbps!
Benewens die aansienlike toename in tempo, is 'n ander voordeel van millimetergolf laer vertraging.
As gevolg van die subdraerspasiëring, kan die vertraging van 5G-millimetergolf een kwart van dié van sub-6ghz wees.Volgens die toetsverifikasie,
die lugkoppelvlakvertraging van 5G millimetergolf kan 1ms wees, en die retoervertraging kan 4ms wees, wat uitstekend is.
Die derde voordeel van millimetergolf is sy klein grootte.
Die golflengte van millimetergolf is baie kort, so sy antenna is baie kort.Op hierdie manier kan die volume van millimetergolftoerusting verder verminder word en het 'n hoër mate van integrasie.Die moeilikheid vir vervaardigers om produkte te ontwerp word verminder, wat bevorderlik is om die miniaturisering van basisstasies en terminale te bevorder.
Millimeter golf antenna (geel deeltjies is antenna ossillators)
Digter grootskaalse antenna-skikkings en meer antenna-ossillators is ook baie voordelig vir die toepassing van bundelvorming.Die straal van millimeter golf antenna kan verder speel en het 'n sterker anti-interferensie vermoë, wat bevorderlik is om op te maak vir die nadeel van dekking.
Hoe meer ossillators, hoe smaller die straal en hoe langer die afstand
Die vierde voordeel van millimetergolf is sy hoë-presisie-posisioneringsvermoë.
Die posisioneringsvermoë van draadlose stelsel is nou verwant aan sy golflengte.Hoe korter die golflengte, hoe hoër is die posisioneringsakkuraatheid.
Millimetergolfposisionering kan akkuraat wees tot sentimetervlak of selfs laer.Dit is hoekom baie motors nou millimetergolfradar gebruik.
Nadat ons die voordele van millimetergolf gesê het, kom ons gaan terug en praat oor die nadele van millimetergolf.
Enige (Kommunikasie) tegnologie het sy eie voordele en nadele.Die nadeel van millimetergolf is dat dit swak penetrasie en kort dekking het.
Voorheen het ons genoem dat millimetergolf die dekkingsafstand kan verbeter deur bundelvormingverbetering.Met ander woorde, die energie van 'n groot aantal antennas word in 'n sekere rigting gekonsentreer, om sodoende die sein in 'n spesifieke rigting te verbeter.
Nou neem millimetergolf hoë-versterkingsrigting-skikkingsantenna aan om die mobiliteitsuitdaging deur middel van multi-straal-tegnologie die hoof te bied.Volgens die praktiese resultate kan die analoog bundelvormende ondersteunende smal balk die aansienlike padverlies in die frekwensieband bo 24GHz effektief oorkom.
High gain directional antenna array
Benewens bundelvorming, kan millimetergolf-multistraal ook bundelskakeling, bundelleiding en bundelnasporing beter realiseer.
Straalskakeling beteken dat die terminaal meer geskikte kandidaatstrale kan kies vir redelike skakeling in 'n voortdurend veranderende omgewing om beter seineffek te verkry.
Straalgeleiding beteken dat die terminaal die opskakelstraalrigting kan verander om by die invallende straalrigting vanaf gnodeb te pas.
Straalnasporing beteken dat die terminaal verskillende strale van gnodeb kan onderskei.Die straal kan beweeg met die beweging van die terminaal, om 'n sterk antennawins te verkry.
Millimetergolf verbeterde straalbestuurvermoë kan seinbetroubaarheid effektief verbeter en sterker seinwins bereik.
Millimetergolf kan ook paddiversiteit aanneem om die blokkeringsprobleem deur vertikale diversiteit en horisontale diversiteit te hanteer.
Simulasie effek demonstrasie van pad diversiteit
Aan die terminale kant kan die terminale antenna-diversiteit ook die betroubaarheid van die sein verbeter, die handblokkeringsprobleem verlig en die impak wat deur die gebruiker se ewekansige oriëntasie veroorsaak word, verminder.
Simulasie effek demonstrasie van terminale diversiteit
Om op te som, met die diepgaande studie van millimetergolfweerkaatsingstegnologie en paddiversiteit, is die dekking van millimetergolf aansienlik verbeter en is nie-siglyntransmissie (NLOS) deur meer gevorderde multistraaltegnologie gerealiseer.Wat tegnologie betref, het millimetergolf die vorige bottelnek opgelos en al hoe meer volwasse geword, wat ten volle aan die kommersiële vraag kan voldoen.
In terme van industriële ketting, 5Gmillimetergolf is ook baie meer volwasse as wat jy dink.
Verlede maand het Fuchang Li, direkteur van die draadlose tegnologienavorsingsentrum van China Unicom Research Institute, dit duidelik gemaak dat "tans die millimetergolfbedryfskettingvermoë volwasse geword het."
By die MWC Sjanghai-uitstalling aan die begin van die jaar het binnelandse operateurs ook gesê: "met die ondersteuning van spektrum, standaarde en industrie, het millimetergolf positiewe kommersialiseringsvordering gemaak. Teen 2022, 5Gmillimetergolf sal grootskaalse kommersiële kapasiteit hê."
Millimetergolfaansoek ingedien
Nadat ons klaar is met die tegniese voordele van millimetergolf, kom ons kyk na die spesifieke toepassingscenario's daarvan.
Soos ons almal weet, is die belangrikste ding om tegnologie te gebruik om "sterk punte te ontwikkel en swakhede te vermy".Met ander woorde, 'n tegnologie moet in die scenario gebruik word wat die voordele daarvan ten volle kan speel.
Die voordele van 5G-millimetergolf is tempo, kapasiteit en tydsvertraging.Daarom is dit die beste geskik vir lughawens, stasies, teaters, gimnasiums en ander digbevolkte plekke, sowel as vertikale industrietonele wat baie sensitief is vir tydsvertraging, soos industriële vervaardiging, afstandbeheer, internet van voertuie ensovoorts.
Wat spesifieke toepassingsvelde betref, is virtuele realiteit, hoëspoedtoegang, industriële outomatisering, mediese gesondheid, intelligente vervoer, ens. alles plekke waar 5G millimetergolf gebruik kan word.
Vir die verbruik van die internet.
Vir gewone individuele gebruikers kom die grootste bandwydtevraag van video en die grootste vertragingsvraag kom van speletjies.VR / AR Tegnologie (virtuele realiteit / volgemaak realiteit) het dubbele vereistes vir bandwydte en vertraging.
VR / AR-tegnologie ontwikkel vinnig, insluitend die onlangse baie warm metaheelal, wat ook nou verwant is aan hulle.
Om 'n perfekte meesleurende ervaring te kry en duiseligheid heeltemal uit te skakel, moet die video-resolusie van VR bo 8K wees (selfs 16K en 32K), en die vertraging moet binne 7ms wees.Daar is geen twyfel dat 5G millimetergolf die mees geskikte draadlose transmissietegnologie is nie.
Qualcomm en Ericsson het XR-toets uitgevoer gebaseer op 5G-millimetergolf, wat 90 rame per sekonde en 2K na elke gebruiker × XR-ervaring gebring het met 2K-resolusie, met 'n vertraging van minder as 20ms, en 'n gemiddelde afskakel-deurset van meer as 50Mbps.
Die toetsresultate toon dat slegs een gnodeb met 'n stelselbandwydte van 100MHz 5G-toegang van ses XR-gebruikers op dieselfde tyd kan ondersteun.Met die ondersteuning van 5G-funksies in die toekoms, is dit meer belowend om die gelyktydige toegang van meer as 12 gebruikers te ondersteun.
XR toets
Nog 'n belangrike toepassingsscenario van 5G-millimetergolfoppervlak aan C-eindverbruikers is die regstreekse uitsending van grootskaalse sportbyeenkomste.
In Februarie 2021 is die Amerikaanse sokkerseisoen se eindstryde "super bowl" by die Raymond James-stadion gehou.
Met die hulp van Qualcomm het Verizon, 'n bekende Amerikaanse operateur, die stadion tot die vinnigste internetstadion ter wêreld gebou deur 5G-millimetergolftegnologie te gebruik.
Tydens die kompetisie het die 5G-millimetergolfnetwerk meer as 4.5tb van die totale verkeer gedra.In sommige scenario's was die piekkoers so hoog as 3gbps, ongeveer 20 keer dié van 4G LTE.
Wat opskakelspoed betref, is hierdie superbak die wêreld se eerste belangrike gebeurtenis wat 5G-millimetergolf-opskakeltransmissie gebruik.Die millimetergolfraamstruktuur is buigsaam, en die opskakel- en afskakelraamverhouding kan aangepas word om hoër opskakelbandwydte te bereik.
Volgens die velddata, selfs tydens spitstye, is 5G-millimetergolf meer as 50% vinniger as 4G LTE.Met behulp van sterk opskakelvermoë kan aanhangers foto's en video's oplaai om die wonderlike oomblikke van die speletjie te deel.
Verizon het ook 'n toepassing geskep om aanhangers te ondersteun om 7-kanaal streaming HD regstreekse speletjies op dieselfde tyd te kyk, en 7 kameras bied die speletjies uit verskillende hoeke aan.
In 2022 sal die 24ste Olimpiese Winterspele in Beijing geopen word.Op daardie tydstip sal daar nie net die toegang en verkeersaanvraag wees wat deur gehoorselfone gebring word nie, maar ook die terugkeerdata-aanvraag wat deur media-uitsaaiwese gebring word.In die besonder, multi-kanaal 4K HD video sein en panoramiese kamera video sein (gebruik vir VR besigtiging) stel 'n ernstige uitdaging vir die opskakel bandwydte van mobiele kommunikasie netwerk.
In reaksie op hierdie uitdagings, beplan China Unicom om aktief te reageer met 5G millimeter golf tegnologie.
In Mei vanjaar het ZTE, China Unicom en Qualcomm 'n toets gedoen.Deur gebruik te maak van 5G-millimetergolf + groot opskakelraamstruktuur, kan 8K-video-inhoud wat intyds ingesamel is, stabiel teruggestuur word, en uiteindelik suksesvol ontvang en teruggespeel word aan die ontvangkant.
Kom ons kyk na die vertikale industrie toepassing scenario.
5G millimeter golf het 'n breër toepassingsvooruitsig in tob.
Eerstens, VR / AR hierbo genoem kan ook in die tob-industrie gebruik word.
Ingenieurs kan byvoorbeeld afstandsinspeksie van toerusting op verskillende plekke deur middel van AR doen, afstandbegeleiding aan ingenieurs op verskillende plekke verskaf, en afstandaanvaarding van goedere op verskillende plekke doen.Gedurende die epidemiese tydperk kan hierdie toepassings ondernemings help om praktiese probleme op te los en koste aansienlik te verminder.
Kyk na die video-terugsending-aansoek.Nou het baie fabrieksproduksielyne 'n groot aantal kameras geïnstalleer, insluitend 'n paar hoëdefinisie-kameras vir kwaliteit-inspeksie.Hierdie kameras neem 'n groot aantal hoë-definisie produkfoto's vir defekontleding.
Byvoorbeeld, COMAC voer op hierdie manier metaal kraakontleding op produksoldeerverbindings en gespuite oppervlaktes uit.Nadat die foto's geneem is, moet dit na die wolk- of MEC-randrekenaarplatform opgelaai word, met 'n opskakelspoed van 700-800mbps.Dit neem 5G-millimetergolf groot opskakelraamstruktuur aan, wat maklik hanteer kan word.
Nog 'n toneel wat nou verwant is aan 5G-millimetergolftegnologie is AGV onbemande voertuig.
5G millimeter golf ondersteun AGV werking
AGV is eintlik 'n geminiaturiseerde onbemande bestuurstoneel.AGV se posisionering, navigasie, skedulering en hindernisvermyding het hoë vereistes vir netwerkvertraging en betroubaarheid, asook hoë vereistes vir akkurate posisioneringsvermoë.'n Groot aantal intydse kaartopdaterings van AGV stel ook vereistes vir netwerkbandwydte voor.
5G-millimetergolf kan ten volle aan die bogenoemde vereistes van AGV-toepassingscenario's voldoen.
In Januarie 2020 het Ericsson en Audi suksesvol 5G urllc-funksie en praktiese industriële outomatiseringstoepassing getoets gebaseer op 5G millimetergolf in die fabriekslaboratorium in Kista, Swede.
Onder hulle het hulle gesamentlik 'n roboteenheid gebou, wat deur 5G-millimetergolf verbind word.
Soos getoon in die figuur hierbo, wanneer die robotarm die stuurwiel maak, kan die lasergordyn die openingskant van die roboteenheid beskerm.As fabriekswerkers inkom, gebaseer op die hoë betroubaarheid van 5G urllc, sal die robot onmiddellik ophou werk om beserings aan werkers te voorkom.
Hierdie onmiddellike reaksie om betroubaarheid te verseker, is onmoontlik in tradisionele Wi-Fi of 4G.
Bogenoemde voorbeeld is slegs deel van die toepassingsscenario van 5G millimetergolf.Benewens die industriële internet, is 5G-millimetergolf sterk in afgeleë chirurgie in slim medisyne en bestuurderloos in die internet van voertuie.
As 'n gevorderde tegnologie met baie voordele soos hoë tempo, groot kapasiteit, lae tydsvertraging, hoë betroubaarheid en hoë posisioneringsakkuraatheid, het 5G-millimetergolf uitgebreide aandag van alle vlakke van die lewe getrek.
Afsluiting
Die 21ste eeu is 'n eeu van data.
Die groot kommersiële waarde wat in die data vervat is, is deur die wêreld erken.Deesdae soek byna alle nywerhede na die verhouding tussen hulself en data en neem deel aan die ontginning van datawaarde.
Verbindingstegnologieë verteenwoordig deur 5Gen rekenaartegnologieë verteenwoordig deur wolkrekenaars, groot data en kunsmatige intelligensie is onontbeerlike hulpmiddels om datawaarde te ontgin.
Om 5G ten volle te gebruik, veral in millimetergolfband, is gelykstaande aan die bemeestering van 'n "goue sleutel" van digitale transformasie, wat nie net die innovasiesprong van produktiwiteit kan besef nie, maar ook onoorwinlik kan wees in die strawwe mededinging in die toekoms.
In 'n woord, die tegnologie en industrie van 5Gmillimetergolf het ten volle verouder.Met die toepassing van5Gindustrie wat geleidelik die diep water gebied betree, moet ons die binnelandse kommersiële landing van5Gmillimeter golf en besef die gekoördineerde ontwikkeling van sub-6 en millimeter golf.
Postyd: 14 Desember 2021
