5G時(shí)代微波技術(shù)會(huì)怎么樣發(fā)展

　　隨著5G技術(shù)的出現(xiàn)，現(xiàn)在成為一名RF工程師是一件令人激動(dòng)的事情。在我們通往5G——下一代無線通信系統(tǒng)——的道路上，工程設(shè)計(jì)社區(qū)有著數(shù)不清的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。5G代表著移動(dòng)技術(shù)的演進(jìn)和革命，已達(dá)到無線生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)成員迄今發(fā)布的多項(xiàng)高級(jí)別目標(biāo)。普遍認(rèn)為5G是一代能讓蜂窩網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展至全新使用案例和垂直市場的無線技術(shù)。雖然5G一般用來提供超寬帶服務(wù) ——包括高清和超高清視頻流——5G技術(shù)將還可以讓蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入機(jī)器世界。它將造福于無人駕駛汽車，并用來連接數(shù)以百萬計(jì)的工業(yè)傳感器以及各種可穿戴消費(fèi)電子設(shè)備——此處僅列舉了其中的部分應(yīng)用。通往5G的革命性道路包括逐步增強(qiáng)傳統(tǒng)蜂窩頻段中的4G，并在頻率上擴(kuò)展到3 GHz至6 GHz范圍的新興頻段。大規(guī)模MIMO具有迅猛的行業(yè)發(fā)展勢頭，并將從基于LTE的首款系統(tǒng)，演進(jìn)至采用針對(duì)改善吞吐速率、延遲和蜂窩效率而設(shè)計(jì)的全新波形。蜂窩行業(yè)將頻譜視為一切的根本，但傳統(tǒng)蜂窩頻段（sub-6 GHz）的頻譜無法滿足未來幾年內(nèi)指數(shù)級(jí)增長的需要。因此，目前正在研究超過6 GHz的頻段，以便測試在6 GHz以上頻率分配部署無線接入的可行性。全球6GHz以下的總頻譜約為數(shù)百M(fèi)Hz，而 20 GHz以上的潛在頻譜則是數(shù)十GHz。掌握這種頻譜對(duì)于實(shí)現(xiàn)真正互連的世界這一5G愿景來說至關(guān)重要。因此，某個(gè)5G頻段的工作頻率也許要高很多（可能高達(dá)毫米波），并有可能采用無法向后兼容LTE的最新空中接口技術(shù)。主要的行業(yè)參與者探討的頻段包含較高的段比如10 GHz、28 GHz、32 GHz、43 GHz、46 GHz至50 GHz、56 GHz至76 GHz以及 81 GHz至86 GHz。然而，這些頻段目前尚處于提議階段，在進(jìn)入無線系統(tǒng)定義和標(biāo)準(zhǔn)審議階段之前，通道建模還有很多工作需要完成。ITU最近發(fā)布了5G標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃，目標(biāo)定于2020年前后發(fā)布第一代IMT-2020規(guī)格?？紤]到5G尚處于起步階段，在部署第一個(gè)商用系統(tǒng)之前還需完成通道建模、無線架構(gòu)定義，以及最終的芯片組開發(fā)。但是，目前已經(jīng)就某些趨勢和要求達(dá)成了一致，待一些問題解決后終將催生出5G系統(tǒng)。讓我們看一下微波和毫米波頻段的5G接入系統(tǒng)。在微波頻率下實(shí)施無線接入的最大障礙之一是克服不理想的傳播特性。這些頻段下的無線傳播在很大程度上受到大氣衰減、下雨、障礙物（建筑、人群、植物）以及反射的影響。微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路已部署多年，但這些鏈路基本上都是視距系統(tǒng)。這些鏈路的靜態(tài)特性使其易于管理，且系統(tǒng)是最近幾年才發(fā)展起來的，其利用高階調(diào)制方案，支持極高的吞吐速率。該項(xiàng)技術(shù)正在不斷演進(jìn)中；我們將在5G接入中采用微波鏈路技術(shù)。最初，人們認(rèn)識(shí)到，若要克服接入系統(tǒng)的傳播難題，就需要采用自適應(yīng)波束成形。與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)不同，波束成形需適應(yīng)用戶和環(huán)境，以便向用戶提供有效負(fù)載。業(yè)界的普遍共識(shí)是：混合MIMO系統(tǒng)將用于微波和低毫米波頻段，而在V頻段和E頻段中—— 帶寬充足——系統(tǒng)可能僅采用波束成形來實(shí)現(xiàn)所需的吞吐速率目標(biāo)。