5G网络实现的核心技术：毫米波

本文摘要：如今，很多人都在说道5G技术的前景，5G技术将是一个革命性的技术，对很多产业将产生变革。可是，对于很多小白而言，5G和4G技术的一个关键区别就是毫米波技术，这个有可能是5G网络构建的核心技术。什么是毫米波？有啥用？毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，其频率约在30GHz～300GHz之间。 根据通信原理，无线通信的仅次于信号比特率约是载波频率的5％左右，因此载波频率越高，可实现的信号比特率也就越大。

如今，很多人都在说道5G技术的前景，5G技术将是一个革命性的技术，对很多产业将产生变革。可是，对于很多小白而言，5G和4G技术的一个关键区别就是毫米波技术，这个有可能是5G网络构建的核心技术。什么是毫米波？有啥用？毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，其频率约在30GHz～300GHz之间。

根据通信原理，无线通信的仅次于信号比特率约是载波频率的5％左右，因此载波频率越高，可实现的信号比特率也就越大。在毫米波频段中，28GHz频段和60GHz频段是最有期望被5G用于的两个频段。28GHz频段的能用频谱比特率平均1GHz，而60GHz频段每个信道的能用信号比特率则到了2GHz。

互为较而言，4G－LTE频段的最低频率载波在2GHz左右，能用频谱比特率只有区区100MHz。因此，如果用于毫米波频段展开传输，频谱比特率最少是4G传输的10倍，传输速率也不会获得极大提高。

在4G时代，智能手机横空出世，使得移动互联网取得较慢发展，增进了通讯技术的较慢革新。意味着在数年间，通信数据的传输速率获得飞跃性快速增长，广大用户以求享用高速网络传输。目前，针对4G、5G的议题热度一直居高不下，并位居产学研等单位的研究主题。

随着智慧城市、物联网、自动驾驶、AR／VR等新兴技术和产业的蓬勃发展，5G的未来有了更大的充分发挥空间。哪些企业在研究毫米波？2015年2月，三星通过继续执行信道测量，找到28GHz频率可用作手机通信。随后，众多电信运营商和设备商们争相针对有所不同频率波段进行牵头测试，并大大获得突破。

现代芯片生产技术早已大幅度减少了毫米波设备的成本。因此，使用毫米波所面对的挑战，主要在于这些频谱并予以原始研究，仍有仍未解决问题的技术问题。华为是全球5G技术的心目中推动者，对于毫米波技术，它们也是十分寄予厚望。

2017年，华为和新加坡运营商M1合作的运营中心，利用先进设备的毫米波技术展开5G测试，这个技术是在E频带的73GHz频带上展开的，以检验5G在高频带上的性能，在当时超过了35Gbps的峰值吞吐量，是新加坡新一代技术构建的最低数据速度。据报，该测试是在原型Cat14设备上展开的，牵涉到了四种先进设备的移动载波技术构建技术，还包括三频带载波单体、多输出多输入、高阶调制256和双波段下行链路载波单体。爱立信作为全球著名的老牌通讯巨头，在2017年爱人世界移动通信大会上，它们曾在会上展出了运营于28GHz频段的毫米波5G技术。

高频28GHz技术是5G技术的基础，爱立信在美国入早已已完成28GHz频段的测试，之前它们和IBM联合发售了一款28GHz天线，爱立信还和芯片巨头英特尔强强联合展开28GHz的空口测试。据业内人士对笔者透漏，高通骁龙X50的5G调制解调器必不可少爱立信和高通联合研发的39GHz毫米波技术，毫米波对5G产业的前进功不可没。

2017年10月，富士通实验室宣告研发用作小型基站的毫米波移相器，能获取5G所需的10Gbps相连速度，同时维持较低功耗。富士通回应，其新型移相器通过将开关电路与差分放大器融合从而增加所需的功率放大器数量；新的毫米波电路的用于也容许了电路的电损耗。

据报，这种有效地的微型5G基站可以部署在人口密度较高地区，还包括火车站和体育馆等场所。作为一家全球领先的半导体技术企业，德州仪器曾在2018发售了60－GHz毫米波传感器，据报，这款传感器解决了与射频设计涉及的传统挑战，体积十分小，也能为客户降低成本，获取高达4GHz的超宽带长。德州仪器的毫米波传感器能在单芯片上构建准确的传感和动态决策以及处置，可以在简单的环境下检测物体的速度、角度和距离，也能获取高级算法的片上处置功能。

客户通过这个毫米波传感器，能让机器构建的独有数据集与片上处置功能，增加工厂在自动化设计和运作时的错误检测。国内数一数二的芯片厂商近日也在毫米波技术上获得了变革和突破，紫光展锐如今早已宣告已完成了5G的关键测试，使用紫光展锐5G毫米波终端原型样机和KEYSIGHTTECHNOLOGIESN9040BUXA信号分析仪，已完成了26GHz频段5G毫米波关键功能和性能的测试。据理解，紫光展锐5G毫米波终端样机主要包括基带、中频、相控阵部分，反对26GHz毫米波频段，400MHz比特率，不具备高性能、多元可重配备等特征，可以符合5G毫米波场景下对大比特率、高频率、高速率等的检验市场需求。

毫米波技术被全球众多国家重视，也获得了迅速的发展速度。我国5G毫米波频谱规划与美国、欧盟、日本、韩国基本保持一致，24．75－27．5GHz、37－42．5GHz波段很更容易可以与国外构成规模化产业链，更容易构建全球协商统一，从而减少5G毫米波的研发风险。

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