红色中国网

 找回密码
 立即注册
搜索
红色中国网 首 页 报刊荟萃 查看内容

5G低频组网非常矛盾,折射出5G技术升级疲软

2019-12-8 12:29| 发布者: redchina| 查看: 15240| 评论: 1|原作者: 铁流|来自: 铁君公众号

摘要: 5G是第二个TDS,是过渡性技术,现有4G网络的补充,而非革新。由于5G存在覆盖、成本、功耗问题,拿5G(中高频)做广域覆盖只会让三大运营商破产,5G的定位应是4G的补充,用毫米波在一些人流量非常密集的场景。
管制还是很厉害的,之前关于5G功耗问题的文章在头条流量一上去,立马文字狱。对于功耗问题,中移动董事长都公开表态过,要求把功耗降下来。工信部专家韦乐平也公开表示,现阶段5G基站功耗较大,能力较差。对于这种问题,居然还能文字狱,铁流也是醉了。


参考251手机的和谐力度,也不知如果流量上去了,这个号和这篇文章能活多久。

美国威瑞森等运营商在使用毫米波部署5G覆盖非常不理想后,美国运营商T-Mobile计划在600Mhz部署5G。无独有偶,荷兰、波兰等国运营商也计划在700MHz上部署5G。此前,华为高管余承东出席2019中国(深圳)IT领袖峰会时,呼吁5G技术用于2G3G频谱。用低频部署5G,有助于解决覆盖问题,但这种5G在网速等关键参数上与4G无异,5G低频组网折射出5G技术的矛盾和失败。



5G用中高频根源是技术升级疲软

5G EMBB场景来说,标准已经制定完成了。我们来看几项关键技术。

首先调制这块还是没有变,太基础了,想变也变不动。

就编码来说,虽然编码被媒体炒得很火,但LDPCPolarTurbo提升非常有限。诚然,LDPCPolarTurbo码之后通信技术发展的里程碑性的技术。但是由于Turbo码已经比较接近香农极限,虽然这两个码更接近,但是对系统容量的提升已经不大,大概是12%左右。

多址这块,对于5G三大场景之一的eMBB这块没有变,还是采用了4GOFDM。多址这块NOMA有很大的热度,一度被公认为5G的必选技术。5G标准的早期,几乎所有的厂家都支持这个方向。但经过验证NOMAOFDM的增益严格为零,所以回归4G时代的OFDM

组网方面,CoMP被运营商实践证明是零增益。

多天线这块最响亮的就是massive MIMO,号称可以成百倍地提升系统容量,从媒体上看几乎可以是5G的代名词。MIMO这个理论1995年提出,已经23年了。它所揭示的对容量的巨大提升致使它一直是学界和工业界的热点。但是这个技术一直到4G都不是很成功。这个技术有个特点,一演示就成功,一实用就趴窝。在一个选择的场景下MIMO技术是很容易演示成功的,但是在复杂的实际环境中所涉及的问题的难度,是两个数量级的差别。当然MIMO是一个有潜力的领域,现在商用的是增益相对比较有限的MIMO;增益比较夸张的MIMO其实用化问题仍然没有解决。MIMO的问题还在于,虽然能够提高容量,但是要增加设备,有成本的,功耗也会随之暴涨。

综合来看,5G相对于4G来说,几乎没有技术进步。5G4G的频谱利用率是差不多的,如果同样采用2x2mimo20M带宽的情况下,用户会发现,4G5G的网速是差不多的。

理论上,4G五载波聚合,100M带宽,4x4mimo256QAM,网速可达1.2Gbps,实际上,中国联通在雄安用三载波就做到了1155.8Mbps。香港4G商用网速也测出过980Mbps。这个网速基本追平现在5G网速。

5G4G的频谱利用率是差不多的情况下,为了进一步提升网速,那么,就只能增加带宽,4G20M60M带宽,5G就用100M500M800M带宽。然而,低频的频谱资源是非常宝贵的,由于消耗的带宽成倍增加,只能选择频谱资源更加丰富的中高频。可以说,5G选择中高频,是技术升级疲软之下的无奈选择。最初,美国就5G频谱选的就是高频——20181115日,美国联邦通讯委员会(FCC)召开美国首次5G频谱拍卖会,开启28GHz毫米波5G频谱(27.5-28.35GHz频段,共计850MHz)拍卖。此前爱立信的一次测试就是在15Ghz这个点上前后开辟800M的宽度,即14.615.4Ghz之间的宽度。这些频段资源超过了过去无线通信已经使用过的频段的总和——当然,过去是在中低频率频段,由于5G对需要大带宽,因而5G只能动用中高频率频段。


使用中高频带来严重的覆盖问题 并大幅提升组网和维护成本

电磁波传输有一个特点,低频覆盖好,高频的覆盖能力差,换言之,如果用黄金频率建1个基站,其覆盖范围可以媲美用高频建N个基建。因而对于运营商而言,黄金频率可以大幅降低基建成本,而高频则属于"垃圾频段",根本不值钱。这里再说明一下,这种低频率的频端和高频率的垃圾频段之间的差异会差异到什么地步,只要频率上一个数量级,频段天然的宽度就会多出10倍。

同时,高频的覆盖范围会比低频差很多。所以低频率(2G使用的频率段)的频谱资源非常宝贵,它的衍射能力能够覆盖数平方公里,而中高频率(比如Wifi使用的频率段)的频谱资源可以随便使用——因为它的衍射性不会超过一个20平米的房间。

用高频就会有一个问题,那就覆盖会很差,现在5G毫米波基站的发展路线将使最终覆盖结构非常"感人"5G按照现在标榜的传输速率的标准,要覆盖目前全球4G覆盖的区域,基站数量必须成倍增加。

根据现阶段全球5G试点情况看,其覆盖范围非常不乐观。

2G时代,一个基站可以覆盖5公里以上,4G时代的一个基站也能覆盖13公里,即便用中频搞城市密集组网,也有500米左右。根据5G试点,一个5G微基站只能覆盖100米至300米。

中国联通在北京金融街的测试是11个微基站覆盖了3.6公里的街道,而且这还是因为街道上没有障碍物,而且只有几个人在用5G网络,在这种状态下测试,几乎就是纯净测试。

根据美国电信公司AT&T的测试,5G信号只能覆盖180米。几乎就是大号WIFI,与当年失败的WiMax(全球互通微波访问,一项高速无线数据网络标准,主要用在城域网。)非常相似。

20194月,美国运营商威瑞森在芝加哥和明尼阿波利斯两个城市开展5G试点。在测试中,5G信号不稳定。而且5G信号穿透力很差,尤其是室内信号非常差,一进建筑物就回落到4G5G稳定下载速度为400Mbps600Mbps之间,上传只有60Mbps,这与宣传中的5G网速高达10Gbps差距很大。5G信号覆盖范围偏小,以及信号穿透性差,这主要是采用中高频段带来的,在天线没有发生革命性技术的情况下,覆盖范围很难有多少提升。

1

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

刚表态过的朋友 (1 人)

发表评论

最新评论

引用 龙翔五洲 2019-12-9 00:59
“由于5G存在覆盖、成本、功耗问题,拿5G(中高频)做广域覆盖只会让三大运营商破产,5G的定位应是4G的补充,用毫米波在一些人流量非常密集的场景,比如机场、车站、体育场、广场、商业综合体等场景发挥自己的作用。”这是技术上的客观规律,谁也不能超越客观规律办事,免得捧得头破血流。用毫米波在一些人流量非常密集的场景,比如机场、车站、体育场、广场、商业综合体等场景发挥自己的作用之外。还有可以在某些行业工厂内的生产运作、智能操作领域发挥其作用。

查看全部评论(1)

Archiver|红色中国网

GMT+8, 2020-9-25 12:44 , Processed in 0.016495 second(s), 12 queries .

E_mail: redchinacn@gmail.com

2010-2011http://redchinacn.net

回顶部