5G詞匯從頻譜到小細(xì)胞到MIMO

是時(shí)候?qū)W習(xí)5G術(shù)語(yǔ)了。

5G是每個(gè)技術(shù)迷的心頭好。至少，那是在襲擊之前。但下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在大流行的背景下仍在繼續(xù)推出，如果你對(duì)技術(shù)感興趣，5G及其技術(shù)術(shù)語(yǔ)的包袱將成為你的現(xiàn)實(shí)。

但不要煩惱!這就是CNET的全部?jī)?nèi)容——解密和解釋復(fù)雜的主題，讓你看起來(lái)像個(gè)移動(dòng)專(zhuān)家。

如果你想了解5G的工作原理，我們有一個(gè)方便的指南。但如果你想聽(tīng)起來(lái)像個(gè)專(zhuān)家，這是你的地方。

以下是我們的5G詞匯表。

在我們進(jìn)入5G之前，我們先來(lái)談?wù)?G，我們今天使用的網(wǎng)絡(luò)。它代表著第四代移動(dòng)技術(shù)，于2010年末發(fā)布。雖然3G網(wǎng)絡(luò)主要處理電話和短信，但4G是第一個(gè)真正強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)速度可與家庭寬帶連接媲美的網(wǎng)絡(luò)。這種對(duì)數(shù)據(jù)的關(guān)注導(dǎo)致了應(yīng)用程序經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)，以及優(yōu)步(Uber)、流媒體和復(fù)雜的手機(jī)游戲等服務(wù)的出現(xiàn)。

當(dāng)然，5G代表第五代無(wú)線技術(shù)。如果說(shuō)4G帶來(lái)了更高的網(wǎng)速，那么5G則帶來(lái)了更高的網(wǎng)速，并允許更好地連接更多設(shè)備，包括根據(jù)連接設(shè)備的需要提供可變的網(wǎng)速。當(dāng)直播時(shí)，智能手機(jī)將消耗大量帶寬，而自動(dòng)取款機(jī)需要一個(gè)不頻繁但可靠的連接。

好了，簡(jiǎn)單的東西講夠了。讓我們靠不住的。

5G比特是非常明顯的，但是NR代表的是新電臺(tái)。除了這是整個(gè)無(wú)線行業(yè)都支持的標(biāo)準(zhǔn)之外，你不需要知道很多。

這一點(diǎn)很重要，因?yàn)檫@意味著每個(gè)人在移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)方面都是一致的。AT&T和T- mobile等運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)自己的網(wǎng)絡(luò)時(shí)都在關(guān)注5G NR。但Verizon在標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)之前就開(kāi)始測(cè)試5G作為寬帶替代服務(wù)，在2018年底推出時(shí)并沒(méi)有使用該標(biāo)準(zhǔn)。該公司最終為其寬帶服務(wù)采用了5G NR，其移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也采用了NR標(biāo)準(zhǔn)。

考慮到每個(gè)人都使用相同的標(biāo)準(zhǔn)，您可能會(huì)聽(tīng)到更少這個(gè)術(shù)語(yǔ)。但關(guān)鍵是要知道5G網(wǎng)絡(luò)的共同基礎(chǔ)是什么技術(shù)。

如果說(shuō)速度是最大的好處，那么延遲就是5G的特點(diǎn)，很多人認(rèn)為這將推動(dòng)很多創(chuàng)新。延時(shí)是指當(dāng)你在手機(jī)游戲中點(diǎn)擊一個(gè)鏈接或開(kāi)槍時(shí)，手機(jī)發(fā)出網(wǎng)絡(luò)ping信號(hào)并接收到響應(yīng)的延遲時(shí)間。你可能會(huì)注意到，當(dāng)你在和別人聊天的時(shí)候，你會(huì)有輕微的猶豫——這是信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)的滯后時(shí)間。

在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中，延遲時(shí)間可以持續(xù)大約20毫秒。這看起來(lái)并不多，但如果您需要即時(shí)響應(yīng)，它就會(huì)產(chǎn)生很大的影響。對(duì)于任何玩Fortnite的人來(lái)說(shuō)，確保你的角色在你按下按鈕時(shí)真的開(kāi)槍是至關(guān)重要的。

有了5G，這種延遲可以減少到1毫秒，大約相當(dāng)于普通相機(jī)的閃光時(shí)間。需要注意的是，如果你和遠(yuǎn)方的人交流，滯后時(shí)間仍然是一個(gè)因素。

頻譜被稱為“無(wú)線產(chǎn)業(yè)的命脈”。這是因?yàn)檫@些無(wú)線電波，就像你在車(chē)?yán)锏臒o(wú)線電頻道一樣，也是你獲取手機(jī)信號(hào)的方式。但你不需要像調(diào)收音機(jī)一樣調(diào)你的手機(jī)來(lái)獲得不同的頻道——你的手機(jī)被設(shè)置成自動(dòng)進(jìn)入適當(dāng)?shù)念l率。

無(wú)線運(yùn)營(yíng)商使用頻譜在空中傳輸數(shù)據(jù)，隨著時(shí)間的推移，他們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中變得更好、更有效率。

無(wú)線運(yùn)營(yíng)商都有自己的頻段，為老的3G和4G網(wǎng)絡(luò)供電。但這些公司正在尋求獲得更多的頻譜，以便更廣泛地推出5G。

一般來(lái)說(shuō)，頻帶或頻率越高，你能達(dá)到的速度就越高。然而，較高頻率的不利方面是較短的范圍。

相反，頻帶越低，信號(hào)范圍就越好，但你的連接速度是有限制的。

這指的是一個(gè)真正的高頻頻譜。毫米波的頻率范圍在24千兆赫到100千兆赫之間。每當(dāng)有人談?wù)?G的驚人速度時(shí)，他們通常指的是在這種頻段上運(yùn)行的5G的味道。

超高頻頻譜的問(wèn)題在于，除了短距離之外，它非常挑剔——如果一片葉子吹錯(cuò)了方向，就會(huì)受到干擾。忘掉像墻這樣的障礙吧。包括Verizon在內(nèi)的公司正在研究使用軟件和廣播技巧來(lái)繞過(guò)這些問(wèn)題，確保穩(wěn)定的連接。

把毫米波覆蓋區(qū)域想象成速度驚人的Wi-Fi熱點(diǎn)。如果你是其中一員，那就太棒了——只是不要走得太遠(yuǎn)。

運(yùn)營(yíng)商多年來(lái)一直在使用低頻頻段為我們今天使用的3G和4G網(wǎng)絡(luò)供電。例如，美國(guó)的大部分4G網(wǎng)絡(luò)使用的是700兆赫的頻譜。該行業(yè)喜歡使用低波段無(wú)線電波，因?yàn)樗鼈兛梢源┰胶苓h(yuǎn)的距離，穿透墻壁。

但這一長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是有代價(jià)的。如果毫米波是大帶寬管道的一端，那么低頻段頻譜就在另一端，你可以在這些波段上設(shè)置有限的速度。

中頻，顧名思義，位于低頻和毫米波頻譜之間。它被認(rèn)為是無(wú)線電頻率的“最佳點(diǎn)”，因?yàn)樗哂辛己玫乃俣群头秶幕旌稀?/p>

世界上大多數(shù)的航空公司發(fā)射的都是中頻頻譜，但由于美國(guó)的航空公司缺乏這種頻率的無(wú)線電波，他們選擇投資于更炫、更快的毫米波技術(shù)。

在美國(guó)，只有T-Mobile擁有從Sprint獲得的2.5 GHz中頻頻段。事實(shí)上，這也是T-Mobile如此努力收購(gòu)其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的主要原因。

并不一定有一個(gè)波段比其他波段更好。運(yùn)營(yíng)商都明白，他們需要這三家公司才能提供全面的覆蓋。

Sub-6Ghz是一個(gè)術(shù)語(yǔ)，通常將低頻和中頻頻率組合在一起。當(dāng)一些早期的運(yùn)營(yíng)商在討論毫米波的時(shí)候，Sub-6成為5G的替代路徑，允許運(yùn)營(yíng)商重用他們現(xiàn)有的頻譜儲(chǔ)備。

抱歉，但這是營(yíng)銷(xiāo)廢話。AT&T的5G E代表5G演進(jìn)，它升級(jí)的4G LTE網(wǎng)絡(luò)有一條通向真正5G的道路。

但是這個(gè)在2019年初出現(xiàn)在手機(jī)上的名稱引起了一些消費(fèi)者的困惑，一些人認(rèn)為他們已經(jīng)有了5G。需要明確的是，許多人抨擊它誤導(dǎo)消費(fèi)者，但事實(shí)并非如此。斯普林特公司對(duì)美國(guó)電話電報(bào)公司提起訴訟，據(jù)美國(guó)電話電報(bào)公司的發(fā)言人說(shuō)，兩家公司“友好解決”。美國(guó)國(guó)家廣告審查委員會(huì)(National Advertising Review Board)建議at&t不要停止在其營(yíng)銷(xiāo)活動(dòng)中使用這個(gè)詞，盡管at&t手機(jī)上的圖標(biāo)仍然存在。

美國(guó)電話電報(bào)公司(at&t)表示，它為自己使用5G E的名字感到“自豪”。

5G確實(shí)帶來(lái)了更高的速度，但并不是真正的5G會(huì)帶來(lái)的那種真正的好處。

Verizon和atamp對(duì)于基于毫米波的5G都有各自不同的(但實(shí)際上是相同的)名稱。

CNET有一個(gè)完全獨(dú)立的故事，致力于5G的營(yíng)銷(xiāo)。

動(dòng)態(tài)頻譜共享(DSS)允許運(yùn)營(yíng)商使用已經(jīng)用于4G的頻譜，也可以用于5G。如果無(wú)線網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似于多車(chē)道高速公路，DSS將允許運(yùn)營(yíng)商根據(jù)自己的具體需求，在飛行中將車(chē)道重新指定為5G或4G。

在美國(guó)，這有助于像美國(guó)電話電報(bào)公司(at&t)和威瑞森通訊公司(Verizon)這樣的運(yùn)營(yíng)商，它們目前沒(méi)有那么多的免費(fèi)中頻或低頻頻譜來(lái)提供多種5G服務(wù)。盡管這項(xiàng)技術(shù)對(duì)T-Mobile也很有用，但該公司在今年4月完成與Sprint的合并后，獲得了大量中頻頻譜。

這是一個(gè)不依賴4G LTE網(wǎng)絡(luò)提供主干的5G網(wǎng)絡(luò)，被稱為5G單機(jī)網(wǎng)絡(luò)。作為“真正的5G”網(wǎng)絡(luò)，這些部署具有更低的延遲，甚至更快的速度。

早期的5G網(wǎng)絡(luò)，即5G非獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)(5G NSA)使用LTE網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)允許運(yùn)營(yíng)商在兼容設(shè)備上提供一些5G的早期升級(jí)，尤其是在速度方面。

傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋通常來(lái)自巨大的發(fā)射塔，發(fā)射塔上散落著不同的無(wú)線電和天線。這些天線能夠在很遠(yuǎn)的距離廣播信號(hào)，所以你不需要很多。小房間正好相反:背包大小的收音機(jī)，可以掛在路燈、桿子、屋頂或其他地方。他們只能在很短的距離內(nèi)廣播5G信號(hào)，所以他們的想法是在一個(gè)密集的網(wǎng)絡(luò)中有大量的5G信號(hào)。

一些城市已經(jīng)有了這種密集的網(wǎng)絡(luò)，但是如果你去城市以外的地方，小的細(xì)胞就會(huì)成為一個(gè)挑戰(zhàn)。

“多輸入，多輸出”的縮寫(xiě)。基本上，這是將更多的天線植入我們的手機(jī)和手機(jī)信號(hào)塔的想法。你總是可以有更多的天線。它們接入更快的千兆LTE網(wǎng)絡(luò)，公司正在部署4x4 MIMO技術(shù)，這種技術(shù)在一部手機(jī)上安裝了四根天線。

無(wú)線運(yùn)營(yíng)商可以將不同波段的無(wú)線電頻率綁定在一起，這樣三星Galaxy S8這樣的手機(jī)就可以挑選出速度最快、擁塞最少的一款。把它想象成一條三車(chē)道的高速公路，這樣汽車(chē)就可以根據(jù)哪條車(chē)道的車(chē)輛少而進(jìn)出。

這通常被稱為雙重連接。

這是一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的術(shù)語(yǔ)，我甚至懶得解釋其中的細(xì)微差別。它代表正交調(diào)幅。看到了嗎?別擔(dān)心。

您需要知道的是，它允許流量以不同于運(yùn)營(yíng)商聚合或MIMO的方式快速移動(dòng)。還記得高速公路這個(gè)比喻嗎?好吧，256 QAM，你將有大的牽引車(chē)拖車(chē)運(yùn)載數(shù)據(jù)，而不是微型汽車(chē)。MIMO、carrier aggregation和QAM已經(jīng)進(jìn)入4G網(wǎng)絡(luò)，但它們?cè)?G網(wǎng)絡(luò)中也扮演著重要角色。

千兆LTE也被稱為L(zhǎng)TE Advanced，是5G的前身。最終的結(jié)果是，現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)速要高得多。但建設(shè)千兆LTE網(wǎng)絡(luò)的工作為5G奠定了基礎(chǔ)。

使用高通公司的X24調(diào)制解調(diào)器的設(shè)備可以使用載波聚合和其他技術(shù)來(lái)獲得2Gbps的峰值下載速率。這一速度足以在8秒內(nèi)下載《怪奇事物》(Stranger Things)第三季(不過(guò)LTE Advanced現(xiàn)實(shí)版的下載速度將達(dá)到200mpb至600Mbps，仍然比之前100Mbps至300Mbps的LTE平均速度快得多)。

有關(guān)千兆比特LTE的更多信息，請(qǐng)閱讀我們的解釋。

美國(guó)電信公司的5G E是LTE先進(jìn)技術(shù)的一個(gè)例子。

這是一種將5G信號(hào)定向到特定方向的方法，可能會(huì)給你自己的特定連接。威瑞森公司一直在使用毫米波波段的波束形成技術(shù)，繞過(guò)墻壁或樹(shù)木等障礙物。

手機(jī)網(wǎng)絡(luò)都依賴于所謂的授權(quán)頻譜，他們擁有并從政府購(gòu)買(mǎi)。

但是，在向5G移動(dòng)的同時(shí)，人們也認(rèn)識(shí)到，要保持廣泛的覆蓋范圍，沒(méi)有足夠的頻譜。因此，運(yùn)營(yíng)商正在轉(zhuǎn)向未經(jīng)許可的公共頻譜，類(lèi)似于我們的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)所使用的免費(fèi)無(wú)線電波。

從歷史上看，這一直是一個(gè)有爭(zhēng)議的前景，因?yàn)槲唇?jīng)許可的頻譜被認(rèn)為不如特定運(yùn)營(yíng)商鎖定的頻譜安全。

這是一種能力，可以在光譜中劃出一條一條的，為特定的設(shè)備提供它們所需要的那種連接。例如，同一座手機(jī)信號(hào)塔可以為你家連接的水表提供低功率、慢速的傳感器連接，同時(shí)為實(shí)時(shí)導(dǎo)航的自動(dòng)駕駛汽車(chē)提供更快、低延遲的連接。