5G詞匯從頻譜到小細(xì)胞到MIMO

是時候?qū)W習(xí)5G術(shù)語了。

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

但不要煩惱!這就是CNET的全部內(nèi)容——解密和解釋復(fù)雜的主題，讓你看起來像個移動專家。

如果你想了解5G的工作原理，我們有一個方便的指南。但如果你想聽起來像個專家，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，我們先來談?wù)?G，我們今天使用的網(wǎng)絡(luò)。它代表著第四代移動技術(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代表第五代無線技術(shù)。如果說4G帶來了更高的網(wǎng)速，那么5G則帶來了更高的網(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，智能手機(jī)將消耗大量帶寬，而自動取款機(jī)需要一個不頻繁但可靠的連接。

好了，簡單的東西講夠了。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。除了這是整個無線行業(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@意味著每個人在移動5G網(wǎng)絡(luò)方面都是一致的。AT&T和T- mobile等運(yùn)營商在建設(shè)自己的網(wǎng)絡(luò)時都在關(guān)注5G NR。但Verizon在標(biāo)準(zhǔn)通過之前就開始測試5G作為寬帶替代服務(wù)，在2018年底推出時并沒有使用該標(biāo)準(zhǔn)。該公司最終為其寬帶服務(wù)采用了5G NR，其移動網(wǎng)絡(luò)也采用了NR標(biāo)準(zhǔn)。

考慮到每個人都使用相同的標(biāo)準(zhǔn)，您可能會聽到更少這個術(shù)語。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)為這將推動很多創(chuàng)新。延時是指當(dāng)你在手機(jī)游戲中點(diǎn)擊一個鏈接或開槍時，手機(jī)發(fā)出網(wǎng)絡(luò)ping信號并接收到響應(yīng)的延遲時間。你可能會注意到，當(dāng)你在和別人聊天的時候，你會有輕微的猶豫——這是信號在遠(yuǎn)距離傳輸時的滯后時間。

在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中，延遲時間可以持續(xù)大約20毫秒。這看起來并不多，但如果您需要即時響應(yīng)，它就會產(chǎn)生很大的影響。對于任何玩Fortnite的人來說，確保你的角色在你按下按鈕時真的開槍是至關(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)的閃光時間。需要注意的是，如果你和遠(yuǎn)方的人交流，滯后時間仍然是一個因素。

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

無線運(yùn)營商使用頻譜在空中傳輸數(shù)據(jù)，隨著時間的推移，他們在這個過程中變得更好、更有效率。

無線運(yùn)營商都有自己的頻段，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。

一般來說，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，信號范圍就越好，但你的連接速度是有限制的。

這指的是一個真正的高頻頻譜。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，他們通常指的是在這種頻段上運(yùn)行的5G的味道。

超高頻頻譜的問題在于，除了短距離之外，它非常挑剔——如果一片葉子吹錯了方向，就會受到干擾。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繞過這些問題，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)營商多年來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。

但這一長遠(yuǎn)目標(biāo)是有代價的。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，但由于美國的航空公司缺乏這種頻率的無線電波，他們選擇投資于更炫、更快的毫米波技術(shù)。

在美國，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如此努力收購其競爭對手的主要原因。

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

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

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

但是這個在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。斯普林特公司對美國電話電報公司提起訴訟，據(jù)美國電話電報公司的發(fā)言人說，兩家公司“友好解決”。美國國家廣告審查委員會(National Advertising Review Board)建議at&t不要停止在其營銷活動中使用這個詞，盡管at&t手機(jī)上的圖標(biāo)仍然存在。

美國電話電報公司(at&t)表示，它為自己使用5G E的名字感到“自豪”。

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

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

CNET有一個完全獨(dú)立的故事，致力于5G的營銷。

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

在美國，這有助于像美國電話電報公司(at&t)和威瑞森通訊公司(Verizon)這樣的運(yùn)營商，它們目前沒有那么多的免費(fèi)中頻或低頻頻譜來提供多種5G服務(wù)。盡管這項(xiàng)技術(shù)對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)，同時允許運(yùn)營商在兼容設(shè)備上提供一些5G的早期升級，尤其是在速度方面。

傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋通常來自巨大的發(fā)射塔，發(fā)射塔上散落著不同的無線電和天線。這些天線能夠在很遠(yuǎn)的距離廣播信號，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，所以他們的想法是在一個密集的網(wǎng)絡(luò)中有大量的5G信號。

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)胞就會成為一個挑戰(zhàn)。

“多輸入，多輸出”的縮寫?；旧?，這是將更多的天線植入我們的手機(jī)和手機(jī)信號塔的想法。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。

無線運(yùn)營商可以將不同波段的無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道的高速公路，這樣汽車就可以根據(jù)哪條車道的車輛少而進(jìn)出。

這通常被稱為雙重連接。

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

您需要知道的是，它允許流量以不同于運(yùn)營商聚合或MIMO的方式快速移動。還記得高速公路這個比喻嗎?好吧，256 QAM，你將有大的牽引車拖車運(yùn)載數(shù)據(jù)，而不是微型汽車。MIMO、carrier aggregation和QAM已經(jīng)進(jìn)入4G網(wǎng)絡(luò)，但它們在5G網(wǎng)絡(luò)中也扮演著重要角色。

千兆LTE也被稱為LTE 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，請閱讀我們的解釋。

美國電信公司的5G E是LTE先進(jìn)技術(shù)的一個例子。

這是一種將5G信號定向到特定方向的方法，可能會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)，繞過墻壁或樹木等障礙物。

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買。

但是，在向5G移動的同時，人們也認(rèn)識到，要保持廣泛的覆蓋范圍，沒有足夠的頻譜。因此，運(yùn)營商正在轉(zhuǎn)向未經(jīng)許可的公共頻譜，類似于我們的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)所使用的免費(fèi)無線電波。

從歷史上看，這一直是一個有爭議的前景，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，同時為實(shí)時導(dǎo)航的自動駕駛汽車提供更快、低延遲的連接。