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[原创] G毫米波的三大缺陷

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发表于 2019-10-14 11:13:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
根据3GPP 38.101协议的规定,5G NR主要使用两段频率:FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz——6GHz,又叫sub 6GHz频段;FR2频段的频率范围是24.25GHz——52.6GHz,人们通常叫它毫米波(mmWave)。
关于毫米波,人们一直以来争论不休的是毫米波的天然缺点:信号衰耗大、易受阻挡、覆盖距离短等。那么究竟是怎么一回事呢?
图片2.png
Ø 信号衰耗大
无线信号通过大气传播时,由于无线信号的吸收和散射,会产生信号衰减,我们用dB/km来定义信号的衰减程度。通常认为,无线信号频率越高,传播损耗越大,覆盖距离越近。但是,在毫米波这里有些例外。毫米波在大气传播中主要受氧气、湿度、雾和雨的影响。
1. 氧气:
关于氧气的影响也不是一概而论的,不同毫米波波段受氧气的影响是不一样的。比如,60GHz必须承受约20dB/km的氧气吸收损耗,而28GHz38GHz73GHz情况就好多了,这也正是目前一些运营商将28GHz定为主要测试对象的原因。毫米波频率范围的大气吸收率(dB/km为单位).
2. 湿度:
在高温和高湿度环境下,其信号在1公里内可衰减一半(3dB/km)。和湿度同理,毫米波在通过雾和云层时,也会产生衰减。
3. 雨:
雨是毫米波最大的敌人。极端情况下,在特大暴雨天气下(降雨强度为50毫米/小时),毫米波传播损耗可达到18.4dB/km。毫米波真正面临的最大问题是——天气。虽然暴雨会引起毫米波信号大幅度衰减,但是只要做好足够的链路预算,并不会导致毫米波数据链路中断。我们在进行网络规划时,可根据不同地区的历史最大降雨量来预算毫米波无线链路损耗,确定毫米波的最大传输距离。
Ø 容易受到阻挡
我们可以通过足够的链路预算克服了恶劣天气对毫米波的影响,可毫米波还有另一大硬伤——阻挡。这硬伤很难克服,毫米波不但容易被建筑物阻挡,还会被人体本身阻挡,甚至是在手握手机时,手也能阻挡它。
Ø 覆盖距离短:
毫米波的传播距离实在有限。物理定律告诉我们,在发射功率不变的情况下,波长越短,传播距离越短。在很多场景下,这个限制会导致毫米波的传播距离超不过10米。根据理想化的自由空间传播损耗公式,传播损耗L=92.4+20log(f)+20log(R),其中f是单位为GHz的频率,R是单位为公里的距离,而L的单位是dB。一个70GHz的毫米波传播10米远之后,损耗就达到了89.3dB。而在非理想的传播条件下,传播损耗还要大得多。
这些呢就是5G毫米波的一些不足,当然在5G开始商用就应该能想到,这些问题已经被聪明的工程师们解决了。任何事情都有两面性,5G毫米波的优点同样也是显而易见的,我们应该从辩证的角度去考虑这个问题。
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助教:马季


发表于 2020-7-17 13:23:48 | 显示全部楼层
感谢楼主分享
沙发 2020-7-17 13:23:48 回复 收起回复
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