iphone支持5g网络吗

科普小知识2021-08-22 21:41:13

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5G的概念

“5G”代表着移动技术演进和革命，达到无线生态系统各个成员迄今发布的多项高级别目标。普遍认为5G是一代能让蜂窝网络扩展至全新使用案例和垂直市场的无线技术。5G技术还可让蜂窝网络进入机器世界，它将造福于无人驾驶汽车等，并用来连接数以百万计的工业传感器，以及各种可穿戴消费电子设备。

“5G”与4G、3G、2G系统均有不同。5G是对现有无线接入技术（包括2G、3G、4G和WiFi）的技术演进与新增补充性无线接入技术集成后的解决方案的总称。或者说5G将是一个真正意义上的融合网络。这个融合统一的标准，将提供人与人，人与物，以及物与物之间高速、安全、*的连接。

5G的主要特点

●5G的网络架构将进一步扁平化，它将是功能强大的基站叠加一个大服务器集群。和更加新型化如“C-RAN”架构。

●5G的基站将更加小型化，可以安装于各种场景；具备更强大的功能，将去除传统的汇聚节点；

●5G时的网速极大提升。比4G/LTE的峰值传输速率每秒100M快100倍；

●5G网络要满足超大带宽、超高容量、超密站点、超可靠性、随时随地接入的要求。

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5G到底有哪些优势

对于数消费者而言，5G的价值在于它拥有比4gLTE更快的速度（峰值速率可达几十Gbps），例如你可以在一秒钟内下载一部高清电影，而4GLTE可能要10分钟。也正是因为这一得天独厚的优势，业界普遍认为5G将在无人驾驶汽车、VR以及物联网等领域发挥重要作用。

和4G相比，5G的提升是全方位的，按照3GPP的定义，5G具备高性能、低延迟与高容量特性，而这些优点主要体现在毫米波、小基站、MassiveMIMO、全双工以及波束成形这五大技术上。

1.毫米波

众所周知，随着连接到无线网络设备的数量的增加，频谱资源稀缺的问题日渐突出。至少就现在而言，我们还只能在极其狭窄的频谱上共享有限的带宽，这极大的影响了用户的体验。

那么5G提供的几十个Gbps峰值速度如何实现呢？众所周知，无线传输增加传输速率一般有两种方法，一是增加频谱利用率，二是增加频谱带宽。5G使用毫米波（26.5-300GHz）就是通过第二种方法来提升速率，以28GHz频段为例，其可用频谱带宽达到了1GHz，而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则为2GHz。

在移动通信的历史上，这是首次开启新的频带资源。在此之前，毫米波只在卫星和雷达系统上被应用，但现在已经有运营商开始使用毫米波在基站之间做测试。当然，毫米波最大的缺点就是穿透力差、衰减大，因此要让毫米波频段下的5G通信在高楼林立的环境下传输并不容易，而小基站将解决这一问题。

2.小基站

毫米波的穿透力差并且在空气中的衰减很大，但因为毫米波的频率很高，波长很短，这就意味着其天线尺寸可以做得很小，这是部署小基站的基础。可以预见的是，未来5G移动通信将不再依赖大型基站的布建架构，大量的小型基站将成为新的趋势，它可以覆盖大基站无法触及的末梢通信。

因为体积的大幅缩小，我们设置可以在250米左右部署一个小基站，这样排列下来，运营商可以在每个城市中部署数千个小基站以形成密集网络，每个基站可以从其它基站接收信号并向任何位置的用户发送数据。当然，你大可不必担心功耗问题，小基站不仅在规模上要远远小于大基站，功耗上也大大缩小了。除了通过毫米波广播之外，5G基站还将拥有比现在蜂窝网络基站多得多的天线，也就是MassiveMIMO技术。

3.MassiveMIMO

现有的4G基站只有十几根天线，但5G基站可以支持上百根天线，这些天线可以通过MassiveMIMO技术形成大规模天线阵列，这就意味着基站可以同时从更多用户发送和接收信号，从而将移动网络的容量提升数十倍倍或更大。

MIMO（MulTIple-InputMulTIple-Output）的意思是多输入多输出，实际上这种技术已经在一些4G基站上得到了应用。但到目前为止，MassiveMIMO仅在实验室和几个现场试验中进行了测试。

隆德大学教授OveEdfors曾指出，“MassiveMIMO开启了无线通讯的新方向——当传统系统使用时域或频域为不同用户之间实现资源共享时，MassiveMIMO则导入了空间域（spaTIaldomain）的途径，其方式是在基地台采用大量的天线以及为其进行同步处理，如此则可同时在频谱效益与能源效率方面取得几十倍的增益。”毋庸置疑，MassiveMIMO是5G能否实现商用的关键技术，但是多天线也势必会带来更多的干扰，而波束成形就是解决这一问题的关键。

4.波束成形

MassiveMIMO的主要挑战是减少干扰，但正是因为MassiveMIMO技术每个天线阵列集成了更多的天线，如果能有效地控制这些天线，让它发出的每个电磁波的空间互相抵消或者增强，就可以形成一个很窄的波束，而不是全向发射，有限的能量都集中在特定方向上进行传输，不仅传输距离更远了，而且还避免了信号的干扰，这种将无线信号（电磁波）按特定方向传播的技术叫做波束成形（beamforming）。

5.全双工

全双工技术是指设备的发射机和接收机占用相同的频率资源同时进行工作，使得通信两端在上、下行可以在相同时间使用相同的频率，突破了现有的频分双工（FDD）和时分双工（TDD）模式，这是通信节点实现双向通信的关键之一，也是5G所需的高吞吐量和低延迟的关键技术。

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5G的关键技术

1）大规模天线阵列技术或新型多天线技术

大规模天线阵列技术是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一，对满足5G系统容量和速率需求将起到重要支撑作用。多天线技术经历了从无源到有源，从二维（2D）到3维（3D），从高阶MIMO（多输入多输出）到大规模阵列，可使频谱效率提升数10倍甚至更高，是5G技术重要的研究方向之一。

有源天线阵列的引入使基站侧的协作天线数量达到128根，还可以将原来的2D天线阵列拓展成3D阵列，形成3D-MIMO技术。可支持多用户波束职能赋型，减少用户间干扰，进一步改善无线信号覆盖性能。

正在研究的课题包括对大规模天线信道的测量与建模、阵列设计与校准导频信道、码本及犯规机制研究等。进一步研究容纳更多用户的空分多址（SDMA）技术，以显著降低发射功率，实现绿色节能，提升覆盖能力。

2）超密集组网技术

超密集网络能改善网络覆盖，大幅提升系统容量，并对业务进行分流，网络部署更灵活，频率复用更高效，是满足5G千倍容量增长需求的最主要手段之一。

在未来5G通信中，网络走向更多元化、宽带化、综合化、智能化。随着智能终端的普及，数据流量将井喷式增长。数据业务将主要分布在室内和热点地区，这将使超密集网络成为实现5G的主要手段之一。未来面向高频段大宽带，将采取更加密集的网络方案，部署的小小区／扇区将高达100个以上。与此同时，愈加密集的网络部署也使得网络拓扑更加复杂，小区干扰已成为制约系统的重要因素，必须着力解决这一问题。

3）新型多址技术

新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，能有效支撑5G网络千亿设备连接需求。

目前，“同时同频双工”技术已引起业界的广泛注意，它是在相同的频谱上通信的收发双方同时发射和接收信号。全双工能够突破TDD（时分双工）、FDD（频分双工）方式的频谱资源使用限制，使频谱资源的使用更加灵活。与传统的TDD、FDD双工相比，“同时同频双工”技术在理论上可以使频谱效率提高1倍。

全双工技术需要极高的干扰消除能力，对干扰消除技术提出了极大挑战。在多天线及组网情况下，全双工的难度更大。相邻小区的同频干扰也是影响“同时同频双工”技术实现的因素之一。此外，全频谱接入技术也是需要研发的课题，该技术将有效利用各类频谱资源，有效缓解5G网络对频谱资源的巨大需求。

4）D2D（Device-to-Device）通信技术

D2D通信是指两个对等的用户节点之间直接进行通信的一种通信方式。在由D2D通信用户组成的分布式网络中，每个用户节点都能发送和接收信号，并具有自动路由功能。

传统的蜂窝天线系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，基站和总基站是无法移动的。随着无线多媒体业务的不断增多，传统的以基站为中心的业务提供方式已经无法满足海量用户在不同环境下的业务需求。

D2D通信技术无需借助基站就可实现终端间的直接通信，拓宽了网络连接和接入方式。在D2D通信网络中，用户节点同时扮演服务器和客户端的角色，用户能够意识到彼此的存在，自组织地构成一个虚拟或者实际的群体。

D2D通信是短距离直接通信，具有高信道质量、高数据、高速率、低时延、低功耗的特点。广泛分布的终端能改善覆盖，实现频谱资源的高效利用；支持更灵活的网络架构和连接方式，提升链路灵活性和网络可靠性。

D2D的方案有广播、组播、单播，未来还将研发其增强技术，包括基于D2D的中继技术、多天线技术、联合编码技术等。

5）更加扁平化的新型网络架构和C-RAN研究

5G网络将基于SDN（软件定义网络）、NFV（网络功能虚拟化）、云计算及C-RAN等先进技术，实现更加灵活、智能、高效、开放的，以用户为中心的新型网络。

当前的LTE接入网采取网络扁平化设计，减少了系统时延，降低了建网成本和维护成本。5G可能采取C-RAN接入网架构。

C-RAN是基于集中化处理、协作无线电、实时云计算的绿色无线接入网架构，其基本思想是通过充分利用低成本高速光传输，直接在远端天线与集中化的中心节点间传递无线信号，以构建覆盖上百个基站服务区域，甚至上百平方公里的无线接入系统。

C-RAN架构适用于协同技术，能够减少干扰，降低功率，提升频谱效率。实现动态智能化组网，有利于降低成本，便于维护和减少运营支出。目前的研究内容包括C-RAN的架构和功能，如基带池、RRU（射频拉远模块）接口定义以及基于C-RAN的更紧密协作（如基站族、虚拟小区等）。

6）高频段需求潜在候选频段研究

传统蜂窝频段（sub-6GHz）的频谱将无法满足未来指数级增长的需求。因此，正在研究超过6GHz的频段，以便测试在6GHz以上频率分配部署无线接入的可行性。

全球6GHz以下的总频谱约为数百MHz，而20GHz以上的潜在频谱则是数十GHz。掌握这些频谱对实现真正互联的5G愿景来说至关重要。

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中国通信5g信号什么时候出

资料显示，2017年12月我国已完成非独立组网NSA的5G国际标准。中国通信企业贡献给3GPP关于5G的标准提案，占到了全部提案的四成。其中华为主导的极化码控制信道编码方案作为5G核心技术，也已写入国际标准。

总结来看，三大运营商在5G部署上都有着各自的节奏，但基本锁定在2019年。