[英飞凌] 5G 网络更稳定、更可靠

发布时间:2022-04-6 阅读量:1378 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora

移动通信标准 5G 可实现高达每秒 10Gbit的传输速率,约为 LTE 数据传输速率的 100 倍,即使 4K 大小的视频都可闪电般快速下载,下载 DVD 内容花费时间不到五秒。目前视频通话常见的延迟现象将一去不复返,远距离医疗应用将成为可能,外科医生将通过互联网进行手术。同时,新的 5G 网络将允许采用更宽的带宽,从而可实现在更快速地为大量用户提供数据的同时提高用户接收数据的质量。这意味着 5G 网络更稳定、更可靠。

简单说明:5G 工作原理

 

毫米波


毫米波

 

迄今为止,智能手机和其他电子设备所使用的频率范围非常窄,一般在 3 KHz 到 3 GHz 之间。而使用这一频率范围的移动互联设备和设施在迅速增加 — 因此导致数据传输速度变慢,也越来越容易连接失败。解决方案是使用低于 6 GHz 的频率范围,但尤其是在频率范围在大概 30 到 300 GHz 之间的毫米波中,移动设备并不传输数据。这里提供足够的宽带用于物联网。但毫米波存在一个缺点:他们无法穿透石墙,而且可能会被树木或大雨吸收。


小基站网络


小基站网络

 

为避免毫米范围内的数据传输盲点,许多小型发射站位于用户附近。这些发射站可形成扩展现有蜂窝网络的小基站网络。以这种方式扩展网络可以较低的传输功率水平缩短与用户间的距离。由于站点间隔缩短,蜂窝或 IoT 设备可随时找到与下一个站点的良好连接。英飞凌提供达到上述不低所需要的最大频率部件。单片微波集成电路 (MMIC) 允许以高达 90 GHz 的频率传输数据 — 市场目前以最高 40 GHz 的频率为主。


大规模 MIMO


大规模 MIMO

 

在使用 MIMO 技术(多输入多输出)的传输系统中,数据流通过多个发射和接收天线来传输。此举可改善接收信号,尽可能延长距离并提高整体数据吞吐量。通常 LTE 最多可组合八个天线元件,而 5G 则需要更大的功率:如果是毫米波,一个接收机 - 发射机站常常会使用数百个天线。这种优化的多天线技术(或称为大规模 MIMO),通过倍增增加蜂窝网络的容量。但是大规模 MIMO 需要其他技术,以充分利用毫米波:众所周知,信号只能利用波束形成可靠地集中和传输。


波束形成


波束形成

 

信号利用传统天线向各个方向均匀放射。如果这些信号与其他发射机的信号重叠,可能会形成干扰并对信号传输造成重大损害。大规模 MIMO 多天线技术与波束形成结合解决了这一问题:即用多个天线以交错的间隔发送相同的信号,发射机瞄准客户的大致位置并相应地调整其发射功率 — 从而生成信号波束或波束形成。这意味着波束形成发射机可向不同的方向对各个接收者发送单独的信号。此操作扩大了覆盖范围,确保连接更稳定而且传输速度更高,此外还降低了不必要的无线电干扰。


半导体方案确保了数据的安全性 连接性增强意味着对数据安全性的要求也随之提高。智能家居、互联汽车和工业 4.0 需要防止未授权的访问并确保数据和流程的安全。由于采用创新半导体安全解决方案,英飞凌也在保护未来的 5G 蜂窝结构免受数量剧增的安全威胁的影响。


何时能够推出 5G 

 

新蜂窝基础设施的开发面临着很多技术和资金挑战。虽然现在拥有初始应用,但他们仍处在试点阶段。例如,韩国在 2018 年冬季奥运会上展示了初始 5G 毫米波应用。全欧洲最开始的四个无线电电池于 2017 年在柏林投入运营,利用 5G 在实际环境中进行实时传输。在美国,Verizon 宣布其计划仍会在 2018 年推出 28 GHz 毫米波试点项目。AT&T 打算于 2019 年在美国多个城市启动 39 GHz 频率范围的 5G 传输测试。虽然在将来会有广泛的可用性,但还需要几年的时间。例如,根据欧盟部长理事会设定的目标,截至 2025 年欧洲的主要城市应该有发达的 5G 网络覆盖。 


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