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    5G 是否真的會影響天氣預報預測?

    圖片:analogicus / CC0 邱雙,5G物理層手藝/大規模MIMO/毫米波

    比來 5G 的熱度持續暴漲,連咱們通俗老蒼生都能說上幾句,當作了公共的飯后談資。在瘋狂鼓吹 5G、大唱贊歌的時辰,這條新聞也算得上是少有的負面新聞了。新聞中“全球性”、“景象形象專家”、“風暴”、“大面積癱瘓”等關頭詞,很是有災難片的既視感,現實上,5G 通信收集扶植影響水蒸氣旌旗燈號檢測素質上和我們天天無形中所履歷的同頻 / 鄰頻干擾是不異的事理:水蒸氣以 23.8GHz 這個頻率發出微弱的旌旗燈號,當某個無線通信營業也剛好采用該頻段進行通信時,便會使得旌旗燈號領受端無法區分該頻段上的兩個旌旗燈號,誤覺得都是本該領受的旌旗燈號,從而導致水蒸氣的檢測或展望受到干擾。那么,為什么 5G 會加劇對景象形象展望等“冷門”行業的影響?此類干擾是什么原因激發的?若何避免?我們應該若何對待 5G?

    獲取 5G 頻譜派司是進入 5G 市場的入場券,然而,頻譜資本總量有限,今朝可用頻譜已經嚴重稀缺且已劃分的頻譜異常擁擠,其擁擠水平可以拜見如下這張經典的美國頻譜分布圖。6GHz 以下頻段旌旗燈號籠蓋廣、穿透力強、組網當作本低,更合用于移動通信,可是跟著各類移動營業的成長,僅 6GHz 以下頻段已經不克不及知足人們對通信帶寬和速度的需求,開拓更高頻段當作了晉升 5G 通信帶寬的本家兒要路子。好比,美國 FCC(聯邦通信委員會)已經起頭或打算拍賣 5G 超高幾次譜資本,包羅 24GHz, 28GHz,37GHz、39GHz 和 47GHz 等。

    和頻譜資本比擬,黃金的價值已經何足道哉了,在頻譜日益緊缺的前提下,頻譜資本分毫必爭,這也就激發了將來 5G 的通信頻段將會觸及“冷門”行業地點或臨近頻段,好比 36-37 GHz 這個頻段對于 EESS(無源)測量降雨、降雪、海冰和水蒸氣很是主要,在曩昔的 20 年中一向用于降雪、海冰、泥土濕度、微波植被指數以及地表溫度的天氣研究。可是,跟著 5G 通信頻段的開辟和操縱,當 5G 采用相鄰頻段通信時,就會對以上不雅測和研究發生影響。

    新聞中的現象素質上是鄰頻 / 同頻干擾所致。鄰頻 / 同頻干擾與我們互相關注,無處不在。因為頻譜資本總量有限,為了提高頻譜資本的操縱效率,讓用戶可以享受較大的通信帶寬和較高的速度,無線通信系統凡是采用頻譜復用策略,也就是讓分歧的蜂窩小區或營業可以在統一時候內利用不異的頻段。以下圖為例,當相鄰的小區利用不異頻段進行通信時,處于小區邊緣的兩個用戶能同時領受到來自各自基站和相鄰小區基站發出的旌旗燈號,因為旌旗燈號傳輸的頻段是不異的,用戶難以區分待領受的數據旌旗燈號和鄰小區干擾,所以會在某一頻段上同時“聽到”兩個旌旗燈號,從而加劇了旌旗燈號錯誤領受概率,影響通信質量。去除同頻干擾的方案有良多,此文中不再一一介紹,此中一個方案是合理的頻譜調劑和分派,舉一個直不雅的例子:拉遠利用不異頻段的蜂窩小區或營業的距離,就像非論武漢利用什么頻段都不成能對上海的用戶帶來干擾,遠離城市中間的船舶上利用的頻段也不會影響城市用戶。

    從 1G 到 4G 通信的成長是用戶需求所驅動,每一代通信系統城市有一個新的變化性手藝發生,并給通信系統機能帶來質的飛躍,好比,第一代通信系統采用模擬手藝,根基只能面標的目的模擬通話,從第二代起頭采用數字手藝,可以利用收集,第三代起頭采用 CDMA 無線接入手藝,實現了多媒體辦事,第四代采用多天線、多載波手藝,大幅晉升通信速度的同時也可以撐持多樣化個性化的辦事。從今朝來看,5G 是挖掘用戶需求、晉升用戶體驗的時代,5G 本家兒要辦事于三大典型場景:加強型移動通信 eMBB、超大規模物聯 mMTC 和超低延時高靠得住通信 URRLLC,即將催生出聽起來很酷炫的 3D/ 超高清視頻、物聯網、無人駕駛等新興營業,這些營業使得 5G 當作功的吸引了大量的眼球,可是在我們熱捧 5G 的同時也應該連結一個沉著的腦筋,5G 的關頭手藝大多是在已有手藝上的改良,尚無變化性的手藝擔任,并且良多熱點手藝仍處于試驗階段,甚至連嘗試室都還沒有走出去,我們要耐煩期待 5G 的成長和雄起。

    • 發表于 2019-05-11 13:38
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