5G毫米波三大自然缺陷
来源:互联网 发布:如何将iphone投影到mac 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 22:36
1、毫米波的应用在哪里?
- 毫米波将应用于未来Small Cells和网络回传。有机构预测,到2019年,毫米波将替代20%的LTE回传,大大节省昂贵的光纤网络部署。
2、什么叫毫米波?
- 严格的讲,毫米波频率为30GHz至300GHz,对应波长分别为10mm到1mm。在移动通信领域,通常把24GHz-100GHz称为5G毫米波。
3、毫米波的天然缺点
- 信号衰耗大;
- 易受阻挡;
- 覆盖距离短;
(1)信号衰耗大
无线信号通过大气传播时,由于无线信号的吸收和散射,会产生信号衰减,我们用dB/km来定义信号的衰减程度。
通常认为,无线信号频率越高,传播损耗越大,覆盖距离越近。但是,在毫米波这里有些例外。毫米波在大气传播中主要受氧气、湿度、雾和雨的影响。
氧气
- 关于氧气的影响也不是一概而论的,不同毫米波波段受氧气的影响是不一样的。
- 比如,60GHz必须承受约20dB/km的氧气吸收损耗,而28GHz、38GHz与73GHz情况就好多了,这也正是目前一些运营商将28GHz定为主要测试对象的原因。
- 毫米波频率范围的大气吸收率(以dB/km为单位)
湿度
- 相对于氧气,湿度对于毫米波的衰减影响较大。
- 在高温和高湿度环境下,其信号在1公里内可衰减一半(3dB/km)。
- 和湿度同理,毫米波在通过雾和云层时,也会产生衰减。
雨
- 雨是毫米波最大的敌人。极端情况下,在特大暴雨天气下(降雨强度为50毫米/小时),毫米波传播损耗可达到18.4dB/km。
- 毫米波真正面临的最大问题是——天气。
- 虽然暴雨会引起毫米波信号大幅度衰减,但是只要做好足够的链路预算,并不会导致毫米波数据链路中断。
- 我们在进行网络规划时,可根据不同地区的历史最大降雨量来预算毫米波无线链路损耗,确定毫米波的最大传输距离。
(2)容易受到阻挡
我们可以通过足够的链路预算克服了恶劣天气对毫米波的影响,可毫米波还有另一大硬伤——阻挡。
这硬伤很难克服,毫米波不但容易被建筑物阻挡,还会被人体本身阻挡,甚至是在手握手机时,手也能阻挡它。
解决方案:
1、利用墙体反射,或者加装反射装置,就是用非视距(NLOS)链路替代视距(LOS)链路。
- 这一办法的缺点是功耗大、能效低,衰减大影响传输速率,且复杂的建筑环境影响反射装置部署。
2、利用空间分集技术,在波束赋形过程中,沿着多个路径,同时发送多个波束。
- 这减轻非视距(NLOS)衰减,提高连接稳定性,不过这增加了波束赋形处理的复杂性。更优化的办法是,引入智能波束搜索和跟踪算法,发现并切换到主导波束路径上。
3、利用中继节点保持连接性。
- 部署多个中继节点,形成多跳、网状的链路结构,一旦某一节点被建筑物阻挡,可灵活选择另一个未被阻挡节点来迂回路由,保持连接可靠性。
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