5G词汇从频谱到小细胞到MIMO

导读 是时候学习5G术语了。 5G是每个技术迷的心头好。至少,那是在袭击之前。但下一代无线网络在大流行的背景下仍在继续推出,如果你对技术感兴趣,5G及其技术术语的包袱将成为你的现实。

是时候学习5G术语了。

5G是每个技术迷的心头好。至少,那是在袭击之前。但下一代无线网络在大流行的背景下仍在继续推出,如果你对技术感兴趣,5G及其技术术语的包袱将成为你的现实。

但不要烦恼!这就是CNET的全部内容——解密和解释复杂的主题,让你看起来像个移动专家。

如果你想了解5G的工作原理,我们有一个方便的指南。但如果你想听起来像个专家,这是你的地方。

以下是我们的5G词汇表。

在我们进入5G之前,我们先来谈谈4G,我们今天使用的网络。它代表着第四代移动技术,于2010年末发布。虽然3G网络主要处理电话和短信,但4G是第一个真正强调数据速度可与家庭宽带连接媲美的网络。这种对数据的关注导致了应用程序经济的出现,以及优步(Uber)、流媒体和复杂的手机游戏等服务的出现。

当然,5G代表第五代无线技术。如果说4G带来了更高的网速,那么5G则带来了更高的网速,并允许更好地连接更多设备,包括根据连接设备的需要提供可变的网速。当直播时,智能手机将消耗大量带宽,而自动取款机需要一个不频繁但可靠的连接。

好了,简单的东西讲够了。让我们靠不住的。

5G比特是非常明显的,但是NR代表的是新电台。除了这是整个无线行业都支持的标准之外,你不需要知道很多。

这一点很重要,因为这意味着每个人在移动5G网络方面都是一致的。AT&T和T- mobile等运营商在建设自己的网络时都在关注5G NR。但Verizon在标准通过之前就开始测试5G作为宽带替代服务,在2018年底推出时并没有使用该标准。该公司最终为其宽带服务采用了5G NR,其移动网络也采用了NR标准。

考虑到每个人都使用相同的标准,您可能会听到更少这个术语。但关键是要知道5G网络的共同基础是什么技术。

如果说速度是最大的好处,那么延迟就是5G的特点,很多人认为这将推动很多创新。延时是指当你在手机游戏中点击一个链接或开枪时,手机发出网络ping信号并接收到响应的延迟时间。你可能会注意到,当你在和别人聊天的时候,你会有轻微的犹豫——这是信号在远距离传输时的滞后时间。

在当前网络中,延迟时间可以持续大约20毫秒。这看起来并不多,但如果您需要即时响应,它就会产生很大的影响。对于任何玩Fortnite的人来说,确保你的角色在你按下按钮时真的开枪是至关重要的。

有了5G,这种延迟可以减少到1毫秒,大约相当于普通相机的闪光时间。需要注意的是,如果你和远方的人交流,滞后时间仍然是一个因素。

频谱被称为“无线产业的命脉”。这是因为这些无线电波,就像你在车里的无线电频道一样,也是你获取手机信号的方式。但你不需要像调收音机一样调你的手机来获得不同的频道——你的手机被设置成自动进入适当的频率。

无线运营商使用频谱在空中传输数据,随着时间的推移,他们在这个过程中变得更好、更有效率。

无线运营商都有自己的频段,为老的3G和4G网络供电。但这些公司正在寻求获得更多的频谱,以便更广泛地推出5G。

一般来说,频带或频率越高,你能达到的速度就越高。然而,较高频率的不利方面是较短的范围。

相反,频带越低,信号范围就越好,但你的连接速度是有限制的。

这指的是一个真正的高频频谱。毫米波的频率范围在24千兆赫到100千兆赫之间。每当有人谈论5G的惊人速度时,他们通常指的是在这种频段上运行的5G的味道。

超高频频谱的问题在于,除了短距离之外,它非常挑剔——如果一片叶子吹错了方向,就会受到干扰。忘掉像墙这样的障碍吧。包括Verizon在内的公司正在研究使用软件和广播技巧来绕过这些问题,确保稳定的连接。

把毫米波覆盖区域想象成速度惊人的Wi-Fi热点。如果你是其中一员,那就太棒了——只是不要走得太远。

运营商多年来一直在使用低频频段为我们今天使用的3G和4G网络供电。例如,美国的大部分4G网络使用的是700兆赫的频谱。该行业喜欢使用低波段无线电波,因为它们可以穿越很远的距离,穿透墙壁。

但这一长远目标是有代价的。如果毫米波是大带宽管道的一端,那么低频段频谱就在另一端,你可以在这些波段上设置有限的速度。

中频,顾名思义,位于低频和毫米波频谱之间。它被认为是无线电频率的“最佳点”,因为它具有良好的速度和范围的混合。

世界上大多数的航空公司发射的都是中频频谱,但由于美国的航空公司缺乏这种频率的无线电波,他们选择投资于更炫、更快的毫米波技术。

在美国,只有T-Mobile拥有从Sprint获得的2.5 GHz中频频段。事实上,这也是T-Mobile如此努力收购其竞争对手的主要原因。

并不一定有一个波段比其他波段更好。运营商都明白,他们需要这三家公司才能提供全面的覆盖。

Sub-6Ghz是一个术语,通常将低频和中频频率组合在一起。当一些早期的运营商在讨论毫米波的时候,Sub-6成为5G的替代路径,允许运营商重用他们现有的频谱储备。

抱歉,但这是营销废话。AT&T的5G E代表5G演进,它升级的4G LTE网络有一条通向真正5G的道路。

但是这个在2019年初出现在手机上的名称引起了一些消费者的困惑,一些人认为他们已经有了5G。需要明确的是,许多人抨击它误导消费者,但事实并非如此。斯普林特公司对美国电话电报公司提起诉讼,据美国电话电报公司的发言人说,两家公司“友好解决”。美国国家广告审查委员会(National Advertising Review Board)建议at&t不要停止在其营销活动中使用这个词,尽管at&t手机上的图标仍然存在。

美国电话电报公司(at&t)表示,它为自己使用5G E的名字感到“自豪”。

5G确实带来了更高的速度,但并不是真正的5G会带来的那种真正的好处。

Verizon和atamp对于基于毫米波的5G都有各自不同的(但实际上是相同的)名称。

CNET有一个完全独立的故事,致力于5G的营销。

动态频谱共享(DSS)允许运营商使用已经用于4G的频谱,也可以用于5G。如果无线网络类似于多车道高速公路,DSS将允许运营商根据自己的具体需求,在飞行中将车道重新指定为5G或4G。

在美国,这有助于像美国电话电报公司(at&t)和威瑞森通讯公司(Verizon)这样的运营商,它们目前没有那么多的免费中频或低频频谱来提供多种5G服务。尽管这项技术对T-Mobile也很有用,但该公司在今年4月完成与Sprint的合并后,获得了大量中频频谱。

这是一个不依赖4G LTE网络提供主干的5G网络,被称为5G单机网络。作为“真正的5G”网络,这些部署具有更低的延迟,甚至更快的速度。

早期的5G网络,即5G非独立网络(5G NSA)使用LTE网络,同时允许运营商在兼容设备上提供一些5G的早期升级,尤其是在速度方面。

传统的蜂窝网络覆盖通常来自巨大的发射塔,发射塔上散落着不同的无线电和天线。这些天线能够在很远的距离广播信号,所以你不需要很多。小房间正好相反:背包大小的收音机,可以挂在路灯、杆子、屋顶或其他地方。他们只能在很短的距离内广播5G信号,所以他们的想法是在一个密集的网络中有大量的5G信号。

一些城市已经有了这种密集的网络,但是如果你去城市以外的地方,小的细胞就会成为一个挑战。

“多输入,多输出”的缩写。基本上,这是将更多的天线植入我们的手机和手机信号塔的想法。你总是可以有更多的天线。它们接入更快的千兆LTE网络,公司正在部署4x4 MIMO技术,这种技术在一部手机上安装了四根天线。

无线运营商可以将不同波段的无线电频率绑定在一起,这样三星Galaxy S8这样的手机就可以挑选出速度最快、拥塞最少的一款。把它想象成一条三车道的高速公路,这样汽车就可以根据哪条车道的车辆少而进出。

这通常被称为双重连接。

这是一个技术性很强的术语,我甚至懒得解释其中的细微差别。它代表正交调幅。看到了吗?别担心。

您需要知道的是,它允许流量以不同于运营商聚合或MIMO的方式快速移动。还记得高速公路这个比喻吗?好吧,256 QAM,你将有大的牵引车拖车运载数据,而不是微型汽车。MIMO、carrier aggregation和QAM已经进入4G网络,但它们在5G网络中也扮演着重要角色。

千兆LTE也被称为LTE Advanced,是5G的前身。最终的结果是,现有LTE网络的网速要高得多。但建设千兆LTE网络的工作为5G奠定了基础。

使用高通公司的X24调制解调器的设备可以使用载波聚合和其他技术来获得2Gbps的峰值下载速率。这一速度足以在8秒内下载《怪奇事物》(Stranger Things)第三季(不过LTE Advanced现实版的下载速度将达到200mpb至600Mbps,仍然比之前100Mbps至300Mbps的LTE平均速度快得多)。

有关千兆比特LTE的更多信息,请阅读我们的解释。

美国电信公司的5G E是LTE先进技术的一个例子。

这是一种将5G信号定向到特定方向的方法,可能会给你自己的特定连接。威瑞森公司一直在使用毫米波波段的波束形成技术,绕过墙壁或树木等障碍物。

手机网络都依赖于所谓的授权频谱,他们拥有并从政府购买。

但是,在向5G移动的同时,人们也认识到,要保持广泛的覆盖范围,没有足够的频谱。因此,运营商正在转向未经许可的公共频谱,类似于我们的Wi-Fi网络所使用的免费无线电波。

从历史上看,这一直是一个有争议的前景,因为未经许可的频谱被认为不如特定运营商锁定的频谱安全。

这是一种能力,可以在光谱中划出一条一条的,为特定的设备提供它们所需要的那种连接。例如,同一座手机信号塔可以为你家连接的水表提供低功率、慢速的传感器连接,同时为实时导航的自动驾驶汽车提供更快、低延迟的连接。