1、毫米波技術的概述

? ?為了支持5G網絡中的超過千兆比特的數據速率，將利用毫米波頻帶用于未來的接入網絡，這是因為毫米波頻帶具有豐富的可用頻率資源。

? ?在毫米波頻帶中，一個關鍵性挑戰是傳播損耗。與傳統工作在2.6GHz或3.5GHz上的4G網絡相比，毫米波頻段網絡的傳輸信道將會存在額外的數十dB的傳播損耗。

? ?對于工作在毫米波頻帶的系統，由于波長非常短，可以設計和開發具有合理形狀的超大型天線陣列。利用大規模多輸入多輸出MIMO技術，設計發射波束和接收波束來補償嚴重的傳播損耗。這意味著毫米波系統可以被稱為基于波束的傳輸系統。

? ?盡管窄波束能夠改進信道質量，但是它僅具有窄的波束覆蓋范圍。這種傳輸模式將會顯著地影響例如物理廣播信道(PBCH)信號的傳輸，PBCH信號承載了用于小區覆蓋范圍內的所有候選用戶的主要系統信息，以幫助用戶隨機接入并且構建鏈路連接。如果PBCH信號傳輸是基于窄波束，并在發射端進行波束掃描完成服務小區覆蓋，則這種傳輸模式將會引起用戶接入到網絡的更長等待時間并且將延長傳輸時延。

? ?毫米波5G基站之間的切換，使用戶在基站之間進行移動時可保持無縫連接，這是實現Gbps數據傳輸速度水平的一種“關鍵技術”

2、毫米波技術有什么優點？

? ?隨著連接到無線網絡設備的數量的增加，頻譜資源稀缺的問題日漸突出。至少就現在而言，我們還只能在極其狹窄的頻譜上共享有限的帶寬，這極大的影響了用戶的體驗。而毫米波技術就是解決這一問題的關鍵。

? ?此前有報道稱，無線傳輸增加傳輸速率一般有兩種方法，一是增加頻譜利用率，二是增加頻譜帶寬。

? ?相對于提高頻譜利用率，增加頻譜帶寬的方法顯得更簡單直接。在頻譜利用率不變的情況下，可用帶寬翻倍則可以實現的數據傳輸速率也翻倍。但問題是，現在常用的5GHz以下的頻段已經非常擁擠，到哪里去找新的頻譜資源呢？5G使用毫米波就是通過第二種方法來提升速率。

? ?根據通信原理，無線通信的最大信號帶寬大約是載波頻率的5%左右，因此載波頻率越高，可實現的信號帶寬也越大。

? ?在毫米波頻段中，28GHz頻段和60GHz頻段是最有希望使用在5G的兩個頻段。

? ?28GHz頻段的可用頻譜帶寬可達1GHz，而60GHz頻段每個信道的可用信號帶寬則到了2GHz（整個9GHz的可用頻譜分成了四個信道）。

? ?相比而言，4G-LTE頻段最高頻率的載波在2GHz上下，而可用頻譜帶寬只有100MHz。因此，如果使用毫米波頻段，頻譜帶寬輕輕松松就翻了10倍，傳輸速率也可得到巨大提升。

3、毫米波技術有什么缺點？

? ?除了優點之外，毫米波也有一個主要缺點，那就是不容易穿過建筑物或者障礙物，并且可以被葉子和雨水吸收。這也是為什么5G網絡將會采用小基站的方式來加強傳統的蜂窩塔。

? ?由于毫米波的頻率很高，波長很短，這就意味著其天線尺寸可以做得很小，這是部署小基站的基礎。可以預見的是，未來5G移動通信將不再依賴大型基站的布建架構，大量的小型基站將成為新的趨勢，它可以覆蓋大基站無法觸及的末梢通信。

4、其他描述

（1） ??

? ?毫米波相比于傳統6GHz以下頻段還有一個特點就是天線的物理尺寸可以比較小。這是因為天線的物理尺寸正比于波段的波長，而毫米波波段的波長遠小于傳統6GHz以下頻段，相應的天線尺寸也比較小。因此我們可以方便地在移動設備上配備毫米波的天線陣列，從而實現各種MIMO（指在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線，使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質量）技術，包括波束成型。

? ?當然，毫米波在空氣中衰減非常大這一特點也注定了毫米波技術不太適合在室外手機終端和基站距離很遠的場合使用。各大廠商對5G頻段使用的規劃是在戶外開闊地帶使用較傳統的6GHz以下頻段以保證信號覆蓋率，而在室內則使用微型基站加上毫米波技術實現超高速數據傳輸。

? ?毫米波頻段的另一個特性是在空氣中衰減較大，且繞射能力較弱。換句話說，用毫米波實現信號穿墻基本不可能。但是，毫米波在空氣中傳輸衰減大也可以被我們所利用，你手機使用的毫米波信號衰減確實比較大，但是，其他終端發射出的毫米波信號（對你而言是干擾信號）的衰減也很大，所以毫米波系統在設計的時候不用特別考慮如何處理干擾信號，只要不同的終端之間不要靠得太近就可以了。選擇60GHz更是把這一點利用到了極致，因為60GHz正好是氧氣的共振頻率，因此60GHz的電磁波信號在空氣中衰減非常快，從而可以完全避免不同終端之間的干擾。

（2）

? ?Matt Branda也稱：“要實現在毫米波上的優質移動寬帶用戶體驗，就需要使用持續智能波束搜索和跟蹤算法以發現并切換至主波束路徑。該主波束路徑可能根據環境、移動性及許多其他因素差異而不斷改變。我們致力開發可在波束路徑之間以及不同毫米波小型基站之間實現靈活切換的5G設計。”

? ?同時，Matt Branda還介紹，5G毫米波的另一個重要瓶頸在于不同地區中定義并清空的毫米頻段不盡相同。他強調：“目前討論的頻段從20+ GHz至70+ GHz不等。全球范圍內有大量頻段都在考慮之內，此外還有60GHz非授權頻段(目前為802.11ad Wi-Fi所使用)。從高通的角度看，選擇在5G網絡中使用哪些毫米波頻段目前還為時過早，因此我們正在進行的設計和分析是針對整個頻段范圍的。”

（3）

? ?熊挺也對記者強調：“(毫米波)提供小范圍密集高速數據服務熱點服務，它無法提供廣域以及復雜地形覆蓋。所以，毫米波的未來在于深度覆蓋，而不是廣泛覆蓋。”

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于毫米波技术的描述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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