隨著5G的到來，關(guān)注度越來越高，商用化也越來越多。面向即將到來的5G，各行各業(yè)的用戶，從企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)中心到捧著手機(jī)聊天打游戲刷劇的青少年，都對(duì)新通信制式下數(shù)據(jù)帶寬的大幅度提升充滿了期許。就目前我們數(shù)據(jù)通信大帶寬的傳輸介質(zhì)來講，光纖電纜首當(dāng)其沖，一直被行業(yè)專家認(rèn)為是最終的帶寬傳送介質(zhì)。 然而，5G時(shí)代毫米波技術(shù)的應(yīng)用將有可能改變這一傳統(tǒng)觀念，特別是當(dāng)我們考慮經(jīng)濟(jì)因素時(shí)。毫米波無線技術(shù)提供了與光纖相當(dāng)?shù)膸拏鬏數(shù)臐摿?，同時(shí)避免了部署光纖的成本和后期維護(hù)挑戰(zhàn)。

今天我們就來聊聊毫米波與5G的關(guān)系。

我們都知道5G，卻有很多人不知道什么是毫米波。先介紹一下毫米波。

毫米波產(chǎn)生的背景

在頻譜資源越來越緊缺的情況下，開發(fā)利用使用在衛(wèi)星和雷達(dá)軍用系統(tǒng)上的毫米波頻譜資源成為了第五代移動(dòng)通信技術(shù)的重點(diǎn)，因毫米波段擁有巨大的頻譜資源開發(fā)空間所以成為 Massive MIMO 通信系統(tǒng)的首要選擇。毫米波的波長較短，在 Massive MIMO 系統(tǒng)中可以在系統(tǒng)基站端實(shí)現(xiàn)大規(guī)模天線陣列的設(shè)計(jì)，從而使毫米波應(yīng)用結(jié)合在波束成形技術(shù)上，這樣可以有效的提升天線增益，但也是由于毫米波的波長較短，所以在毫米波通信中，傳輸信號(hào)以毫米波為載體時(shí)容易受到外界噪聲等因素的干擾和不同程度的衰減。

毫米波的定義

毫米波 ：波長為1～10毫米的電磁波稱毫米波，它位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長范圍，因而兼有兩種波譜的特點(diǎn)。毫米波的理論和技術(shù)分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。毫米波頻段沒有太過精確的定義，通常將30~300GHz的頻域(波長為1～10毫米)的電磁波稱毫米波，它位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長范圍，因而兼有兩種波譜的特點(diǎn)。毫米波的理論和技術(shù)分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。

毫米波的特性

毫米波在通信、雷達(dá)、遙感和設(shè)點(diǎn)天文等領(lǐng)域有大量的應(yīng)用。要想成功地設(shè)計(jì)并研制出性能優(yōu)良的毫米波系統(tǒng)，必須了解毫米波在不同氣象條件下的大氣傳播特性。影響毫米波傳播特性的因素主要有：構(gòu)成大氣成分的分子吸收(氧氣、水蒸氣等)、降水(包括雨、霧、雪、雹、云等)、大氣中的懸浮物(塵埃、煙霧等)、以及環(huán)境(包括植被、地面、障礙物等)，這些因素的共同作用，會(huì)使毫米波信號(hào)受到衰減、散射、改變極化和傳播路徑，進(jìn)而在毫米波系統(tǒng)中引進(jìn)新的噪聲，這諸多因素將對(duì)毫米波系統(tǒng)的工作造成極大影響，因此我們必須詳細(xì)研究毫米波的傳播特性。

毫米波對(duì)5G發(fā)展的重要性不可言喻。在5G網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，可以利用毫米波無線電頻譜為5G網(wǎng)絡(luò)提供所需要的帶寬，以滿足高速的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需求。所以5G的毫米波頻譜之爭也會(huì)更加激烈。

面向5G的毫米波網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

建成5G后，5G網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸能力，極強(qiáng)的穩(wěn)定性以及大范圍的覆蓋率給大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來了很多的好處，在部分建設(shè)好的地區(qū)可以時(shí)用戶體驗(yàn)到10M/S 及以上的傳輸速率，通過網(wǎng)絡(luò)給社會(huì)發(fā)展與人們提供保障。有關(guān)事實(shí)表明，對(duì)于LTE 覆蓋范圍不大的這一個(gè)問題，通過5G 可以進(jìn)行大范圍覆蓋，處理該問題?？墒且?yàn)?G 建設(shè)初步階段需挑選合適的地址，建設(shè)對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)在后期保養(yǎng)成本高，因而，在當(dāng)前還在進(jìn)行理論試驗(yàn)，沒有真正投入使用。因此，5G 英超向著小型與集成化的趨勢發(fā)展。基于此，可將基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)建設(shè)為美觀的形式，給沒有環(huán)境提供助力。按照建設(shè)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)行科學(xué)部署，這樣就可以節(jié)省經(jīng)濟(jì)。

在通信層面，數(shù)據(jù)與信令能夠起到不一樣的作用。數(shù)據(jù)經(jīng)過專門通道由一個(gè)終端傳輸?shù)搅硗獾囊粋€(gè)終端。信令需在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過各種傳輸，同時(shí)在傳輸時(shí)可能需要通過處理才可起到最大作用。在通訊系統(tǒng)里面，信令與數(shù)據(jù)具備各自不一樣的傳輸渠道，建成系統(tǒng)后，LTE可以運(yùn)輸不一樣的信令。在5G 系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)計(jì)將數(shù)據(jù)與信令分離的傳輸形式，可以處理好在LTE 內(nèi)信令占據(jù)過多資源的情況，進(jìn)而提升傳輸?shù)男省?/p>

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，5G 也可以被稱為“擴(kuò)展到毫米波的增強(qiáng)型4G”或者“擴(kuò)展到毫米波的增強(qiáng)型LTE”。毫米波，5G的新武器!