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S Smart City
智慧城市
LTE-Advanced 网络测试的技术,如多个发送和接
收天线 (MIMO)、载波聚合等。随着高级半导体制
程中晶体管数量的增加,频谱效率仍有进一步改
进的空间。可在塔式设备上使用大量 MIMO 天线
阵列以实施波束成形,同时为各客户端创建私有
无线电波束。在高密度区域,可在微单元上叠加一
系列较小的单元。所有这些措施均可提高数据速
▲图2 三个用例满足 5G 网络的各种要求
率。
如需增加特定区域的客户端数量,可利用较小
80 到 200 Mbps,具体取决于场所),流畅播放 3D
的单元和波束成形。还可对高带宽通道进行多路
或超高清视频,在游戏或增强现实等场景中与云
复用,在多个客户端之间分配带宽。网络协议的变
应用密切互动。
化可改进能效和降低延迟。
大规模机器类通信提供了一个完全不同的场
如果同时开展所有这些工作,问题就会成倍增
景。这里的客户端不是服务器或人员,而是智能城
加。例如,如果将现有低于 2 Ghz的 4G 频段中的
市、工厂、建筑或家庭中的物联网设备。在这个场
子载波间距加宽,每个连接就会具有更多带宽。但
景中,原始数据速率没那么重要;机器要么提供相
连接数更少。可采用更高的新频率,如 24.25-29.5
对较少的信息 —— 每秒只有几条传感器读数,要
Ghz或 37-43.5 Ghz频段,这些频段支持超过 500
么在本地预处理处理,以大幅降低带宽(就像智能
Mhz的间隔。但在从 3 Ghz过渡至毫米波的过程
监控摄像头一样)。这里的关键不是数据速率,而
中,传播成为一个问题。当频率达到 28 Ghz,现实
是连接密度 —— 每平方千米多达一百万个互联设
世界的许多因素会减弱或阻碍载波。
备 —— 和能效 —— 相当于 4G 网络的一百倍。
例如,雨水会对频率造成数十 dB/千米的衰
第三个场景超可靠低延迟通信是一个令人难
减,春天绿意盎然的叶子可完全吞噬信号。即使是
以置信的全新用例,支持工业自动化、关键任务连
板墙和玻璃等建筑材料也会吸收数十 dB 的信号。
接和自动驾驶汽车,可避免驾车途中通话中断的情
尽管毫米波可提供大量带宽,但这些带宽也只在天
况。这些应用不仅需要相对较高的数据速率 ——
气干燥且连接未受阻碍、处于较短的可视距离的
例如汽车将其摄像头和激光雷达的大量信息流发
情况下发挥作用。
送至云端进行分析,而且需要与无线网络没什么关
当然,可使用多个高带宽通道实现出色的数
系的两个属性:毫秒级延迟和功能安全级可靠性。
据速率。可将多个既窄又差的通道进行组合。可动
态聚合单个链路的多个通道,或者通过不同天线
解决之道
和不同光束路径及 MIMO 聚合多个链路。借助波
单个而论,这三个场景中即使最苛刻的要求
束成形和跟踪功能,甚至可以在客户端在高密度城
似乎也可以实现。例如,通过增加通道带宽,几乎
市环境中移动时确保这些链路完整无缺。
可随时提高数据速率。万一失败,可应用经过当前
遗憾的是,这些技术会妨碍数百万个廉价低
62 第七届深圳国际智能交通与卫星导航位置服务展览会(2018.6.22-6.24深圳会展中心)www.its-expo.com
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