5G毫米波教程|什么是5G毫米波
本5G毫米波教程涵盖的基本特征5G毫米波5G毫米波技术，5G毫米波的优缺点和5G毫米波帧结构。它提到了5G毫米波频段和5G通道探测的链接。
约5克:为了达到10gbps级的更高数据速率要求，5G技术得到了发展。该规范在3GPP Release 15及更高版本中发布。5G具有6 GHz以下(5G宏优化)、3-30 GHz (5G E小单元)和30-100 GHz (5G超密集)的不同频率范围。
关于毫米波:介于30千兆赫到300千兆赫之间的频段称为毫米波。这是因为在这些频率下，电磁波的波长将在毫米范围内。毫米波有很多优点和缺点。
由于移动数据用户数量的增长，对更大带宽的需求也随之产生。事实上，在毫米波段以下的可用移动频谱中，带宽是有限的。由于毫米波波段支持更大的带宽，已被运营商开发为移动频谱。虽然穿透损失在这些毫米波频率较高，因为这些频率不能穿透墙壁和建筑物中的某些物体。此外，由于下雨，毫米波的频率会减弱。在RF链路预算计算中仔细考虑所有这些因素后，毫米波可以强劲的未来移动数据宽带市场。
关于5G毫米波:用于5G移动技术的毫米波频率被称为5G毫米波。
5G毫米波技术特点
下表列出了5G毫米波技术的特点。
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 数据速率 | 10gbps或更高 |
| 频段 | 频带分为< 40GHz和>40GHz至100 GHz频率 频带➤ |
| 带宽 | •10个100 MHz的子载波每个都可以提供1GHz BW，因为在<40 GHz的载波聚合•500 MHz到2 GHz BW可以在>40GHz没有载波聚合 |
| 距离覆盖 | 2米(室内)~ 300米(室外) |
| 调制类型 | CP-OFDMA < 40 ghz SC > 40 ghz |
| 车架拓扑 | TDD |
| 延迟 | 约1毫秒 |
| 那类型 | 支持大规模MIMO。天线在物理上很小，因此将有大约。16天线阵列可在1平方英寸。因此，5G毫米波兼容enb支持128至1000个天线阵列。这些都用于增加容量和覆盖率。请参考大量的MIMO基础． |
对于40 GHz以上的频率，单载波调制用于允许更高的PA效率和高效的波束形成。它还最小化了切换开销。Null CP SC类型，将常规CP替换为Null CP。这在调制波形中提供了恒定的包络。
5G毫米波框架结构| 5G毫米波框架
图1描述了提出的5G毫米波框架结构。如图所示，DL是指从eNB到ue的下行传输，UL是指从ue到eNB的上行传输。如图所示，控制平面和数据平面是分开的，这有助于实现更低的延迟需求。这是因为控制部分和数据部分的处理可以并行运行。
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符号5G中使用的表或命理学
下表提到了5G毫米波技术中使用的两个FFT点(即1024、2048和4096)的可能命理学。
| FFT的大小 | 1024 FFT点(70 GHz) | 2048 FFT点(3到40GHz) | 4096 FFT点 |
|---|---|---|---|
| 载波带宽 | 2000兆赫 | 200兆赫 | 200兆赫 |
| 副载波间距 | 1.5兆赫 | 120千赫 | 60赫兹 |
| 符号长度 | 666.7 ns | 8.335µ年代 | 16.67µ年代 |
| 符号/帧数 | 14 | 14 | 14 |
| CP(循环前缀)持续时间 | 10.4 ns | 0.6µ年代 | 1µs |
5G毫米波优势
以下是优势/ 5G毫米波的优点。这些优点使得毫米波中的5G成为未来移动无线通信领域的有力竞争者之一。
•提供更大的带宽，因此可以容纳更多的订阅者。
•由于毫米范围内的带宽较少，更适合较小的单元部署。
•覆盖范围不局限于视线，因为一阶散射路径是可行的。
•通道测深在毫米波频率下，利用该特性处理了不同类型的损耗，使5G网络能够满意地工作。信道探测是指对信道特性的测量或估计，有助于成功设计、开发和部署5G网络，并满足必要的质量要求。
•天线尺寸物理上较小，因此在小尺寸内封装大量天线。这导致eNB/AP使用大规模MIMO来提高容量。
•采用动态波束形成，因此它减轻了在毫米波频率下较高的路径损失。
•5G毫米波网络支持高达400米的多千兆回程和高达200-300米的蜂窝接入。
由于这些优点，5G毫米波适用于低于6ghz无线技术的移动通信。
5G毫米波的缺点
以下是缺点/ 5G毫米波的缺点。
•毫米波会经历不同的损失，如穿透、雨水衰减等。这限制了基于5G的蜂窝移动部署中毫米波的距离覆盖要求。此外，毫米处的路径损耗与频率的平方成正比。根据通道条件和AP/eNB离地高度，室内可支持2m，室外可支持200-300米左右。
•仅支持LOS(视线)传播。因此，覆盖范围仅限于洛杉矶。
•在这样的毫米波频率下，叶子损失是显著的。
•毫米波的功耗更高，因为天线数量更多，射频模块数量更多。为了避免这一缺点，需要在接收机上使用射频链比天线数量少的混合架构。在毫米波硬件上设计了低功耗模拟处理电路。
在计算5G毫米波链路预算时，需要考虑这些缺点。这对于成功部署5G毫米波至关重要。
参考文献
注:由于5G毫米波标准正在制定中，本页提到的数字命理和框架结构可能会有变化。请参阅3GPP和以下相关网站提供的5G规范的最新更新。
https://www.5gworkshops.com/5GCM.html
https://5g-ppp.eu/
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