无线与网络技术的增强与演进学习总结

• 5G中的基带和射频总结

（1）基带，通常指手机中的基带芯片或基站的基带处理单元。而其中处于这个频带的信号，则称为基带信号，其频率范围在0频附近。这些信号会通过基带中的AD数模转换电路，完成采样、量化、编码，变成数字信号。而手机中基带负责完成移动网络中无线信号的解调、解扰、解扩和解码工作，并将最终解码完成的数字信号传递给上层处理系统进行处理。

                                                                         

（2）射频，，它是一种高频交流变化电磁波简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。射频（300K-300G）是高频(大于10K)的较高频段，微波频段（300M-300G）又是射频的较高频段。而电流通过导体会产生磁场，而交变电流通过导体，会形成电磁场，产生电磁波。频率高于100KHz的的电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力。具有远距离传输能力的高频电磁波，我们才称为射频（信号）。射频要做的事情，就是继续对信号进行调制，使其达到指定的频率。

（3）5G关键技术——大规模MIMO

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。
      多输入多输出技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。

                                                 

5G中的大规模MIMO技术是4G中的扩展和延伸，早在4G已经被广泛应用。在4G中MIMO最多8天线。而在5G中，则达到16/32/64/128天线甚至更大规模。其中波束赋形是重要组成部分，可以说大规模MIMO就是大量天线的波束赋形。波束赋形就是根据特定场景自适应的调整天线阵列的辐射图的技术。传统的单天线通信方式是基站与手机间单天线到单天线的电磁场传播，在没有物理调节情况下，其天线辐射方位是固定的，导致同时同频可服务的用户数受限，而波束赋形中，基站拥有多根天线，可以自动调节各个天线发射信号的相位，使其手机接收点形成的电磁波的有效叠加，产生更强克服损耗，从而达到提高接受信号强度的目的。

                                                      

为什么4G到5G的基站侧天线数目规模越越大，查找资料得到天线理论公式：

                                       

由于收到功放技术的极限限制，不能无限增大发射功率Pt。收到材料和物理规律，现阶段不能通过任何手段直接无限提高天线增益Gt，Gr。而缩短手机和基站的距离则意味着多建站，花费较高。而低频段的资源有限，而5G对带宽的需求量由很大，因此大部分的5G网络会部署在高频段。通过天线波束赋形的方式来提高天线增益Gt，从而达到提高信号强度Pr的目的。

• 思考题

1.射频模块送到天线的信号，是数字信号还是模拟信号？

模拟信号。

2.手机基带送到射频的信号，是基带信号吗？

不是基带信号。

3.信号到达基站后，除了信道解码之外，要不要做信源解码？

不需要，基站只负责传输，信源内容解码在手机等终端设备上进行解码。

 

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