全国服务热线: 400-060-2580
新闻中心
专业开发、设计、定制、生产

新闻中心

News
推荐产品 / Products
发布时间: 2019 - 01 - 14
—————— ↑点击观看↑ ——————适用科室:
发布时间: 2019 - 01 - 14
—————— ↑点击观看↑ ——————适用科室:
一、康复理疗科颈椎病、腰椎病、颈肩腰腿疼痛、神经系统康复联合药物、中医手法施治,加速患者康复速度二、疼痛科肩周炎、网球肘、腱鞘炎、骨关节炎、股骨头坏死、颞颌关节紊乱、急性软组织损伤等关节炎引起的疼痛:偏头痛:神经痛:组织疼痛(急慢性腰扭伤、腰肌劳损、棘上棘间韧带炎、腰背肌筋膜炎、梨状肌综合征、纤维肌痛综合征、腱鞘炎、肩周炎、网球肘、软组织损伤。)有效排除致痛因子、促进炎症吸收,降低患者疼痛等级。三、泌尿科前列腺炎、前列腺增生、附睾炎等。可单独使用也可配合药物,帮助药物到达病灶以被吸收利用。四、内分泌科糖尿病并发症(病足、神经病变等)。促进新陈代谢与微循环,修复病变细胞、加速组织再生、溃疡面愈合,缩短康复周期。五、外科加速伤口愈合、消炎、消肿、止痛。非热疗法避免二次伤害。六、内科消化性溃疡、肺炎、支气管炎等。治愈顽固、易发的炎症,无副作用,配合药物可提升疗效、缩短疗程。七、肿瘤科提升白细胞、缓解癌性疼痛、联合放化疗,提升白细胞,减轻不适与疼痛,无副作用
发布时间: 2019 - 01 - 14
—————— ↑点击观看↑ ——————适用科室:
联系我们
电话: 400-060-2580
010-6601 4884
合作: 010-6360-2278   
地址: 北京市西城区宣武门西大街28号大成广场西座7门12层 

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键

日期: 2018-05-22
浏览次数: 71

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键
 

  第五代移动通信系统 (5th generation mobile networks,简称5G)离正式商用(2020年)越来越接近,这些日子华为、三星等各大厂商也纷纷发布了自己的解决方案,可谓“八仙过海,各显神通”。

  5G的一个关键指标是传输速率:按照通信行业的预期,5G应当实现比4G快十倍以上的传输速率,即5G的传输速率可实现1Gb/s。这就意味着用5G传输一部1GB大小的高清电影仅仅需要10秒!另外如此高的传输速度也会带来一些其他的应用,比如云端游戏(游戏在云端服务器执行,直把执行画面传回手机,这样手机配置不高也能玩大型游戏),虚拟现实(同理把运算放到云端,手机端只负责输出画面)等等。

  5G如何实现如此高的传输速率呢?

  无线传输增加传输速率大体上有两种方法,其一是增加频谱利用率,其二是增加频谱带宽。在无线传输中,数据以码元(symbol)的形式传送。在码元传送速率(码率)不变的情况下,信号占用的无线带宽不变,而每个码元传送的信息数据量是由调制方式决定的。

  调制方式是指如何用信号传递信息。

  在古代,人们用烽火台传递信息,有情况的时候点燃烽火,每有情况的时候熄灭烽火。从现代通讯理论来说,就是我们调制了烽火。由于普通的烽火一共只有两种状态(点燃和熄灭),因此烽火台一次只能传递1比特的信息(0=熄灭=没有敌人,1=点燃=有敌人)。烽火台能不能改善一下来一次传递更多信息呢?我们可以通过引入更多状态来实现这一点。例如,改进的烽火台里面我们可以控制烽火的火势,将火势分为熄灭、小火、中火和大火四种状态,这样我们就可以一次传递两比特的信息(00=熄灭=没有敌人,01=小火=有敌人且离我们很远,10=中火=有敌人且离我们不远,11=大火=有敌人且已经兵临城下)。

  然而,不能两全其美的是,引入更多状态的同时也会增加信息传递出错的可能。如果天气不好的时候可能会把中火看成小火,这样信息的传递就出错了。相对地,如果只有两种状态(熄灭和点燃),则出错的几率比较小。

  无线通讯中的调制也是这个道理,通过操纵无线电波的幅度和相位可以产生载波的不同状态。当调制方式由简单变到复杂时,载波状态数量增加,一个码元所代表的信息量(比特数)也增加。

  但另一方面每个码元状态之间的间距也变小,因此容易受到噪声干扰使得码元偏离原本应该在的位置从而造成解码出错。所以复杂调制对信道的要求比较高,在信道噪声很大的情况下使用复杂调制会导致数据传输误码率很高,而且解码所需要的电路也会非常复杂,导致功耗很大。
 

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键

由简单(左)到复杂(右)调制的状态图
 

  相对于提高频谱利用率,增加频谱带宽的方法显得更简单直接。在频谱利用率不变的情况下,可用带宽翻倍则可以实现的数据传输速率也翻倍。但问题是,现在常用的5GHz以下的频段已经非常拥挤,到哪里去找新的频谱资源呢?各大厂商不约而同想到的方法就是使用毫米波技术。

  毫米波是什么?毫米波的特点?

  毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波,其频率大约在30GHz~300GHz之间。

  根据通信原理,无线通信的最大信号带宽大约是载波频率的5%左右,因此载波频率越高,可实现的信号带宽也越大。在毫米波频段中,28GHz频段和60GHz频段是最有希望使用在5G的两个频段。28GHz频段的可用频谱带宽可达1GHz,而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则到了2GHz(整个9GHz的可用频谱分成了四个信道)。

  相比而言,4G-LTE频段最高频率的载波在2GHz上下,而可用频谱带宽只有100MHz。因此,如果使用毫米波频段,频谱带宽轻轻松松就翻了10倍,传输速率也可得到巨大提升。5G时代,我们可以使用毫米波频段轻轻松松用手机5G在线看蓝光品质的电影,只要你不怕流量用完!
 

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键

各个频段可用频谱带宽比较
 

  毫米波频段的另一个特性是在空气中衰减较大,且绕射能力较弱。换句话说,用毫米波实现信号穿墙基本是不可能。但是,毫米波在空气中传输衰减大也可以被我们所利用,所谓”It's not a bug,it's a feature!”:你手机使用的毫米波信号衰减确实比较大,但是同样地其他终端发射出的毫米波信号(对你而言是干扰信号)的衰减也很大,所以毫米波系统在设计的时候不用特别考虑如何处理干扰信号,只要不同的终端之间不要靠得太近就可以。选择60GHz更是把这一点利用到了极致,因为60GHz正好是氧气的共振频率,因此60GHz的电磁波信号在空气中衰减非常快,从而可以完全避免不同终端之间的干扰。

  当然,毫米波在空气中衰减非常大这一特点也注定了毫米波技术不太适合使用在室外手机终端和基站距离很远的场合。各大厂商对5G频段使用的规划是在户外开阔地带使用较传统的6GHz以下频段以保证信号覆盖率,而在室内则使用微型基站加上毫米波技术实现超高速数据传输。
 

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键

毫米波必须配合微型基站(或接入点)使用
 

  毫米波相比于传统6GHz以下频段还有一个特点就是天线的物理尺寸可以比较小。这是因为天线的物理尺寸正比于波段的波长,而毫米波波段的波长远小于传统6GHz以下频段,相应的天线尺寸也比较小。因此我们可以方便地在移动设备上配备毫米波的天线阵列,从而实现各种MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,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)技术,包括波束成型(有关波束成型,我们会在下一篇文章里面详细介绍)。

  毫米波收发机芯片如何实现

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键

NICT研发的毫米波收发机架构图
 

  商用的毫米波收发机芯片会使用CMOS(CMOS=complementary metal-oxide-semiconductor,指用半导体-氧化层-金属堆叠形成半导体器件的工艺,是最常用的集成电路制造工艺)工艺,这一方面为了能够和数字模块集成,另一方面为了节省成本。

  毫米波收发机芯片的结构和传统频段收发机很相似,但是毫米波收发机有着独特的设计挑战。

  其一是如何控制功耗。毫米波收发机要求CMOS器件能工作在毫米波频段,所以要求CMOS器件对信号的灵敏度很高。我们可以参照日常生活中的水龙头来说明这个问题。

  大家一定都经常有开关水龙头的经验,很多水龙头在关着时,需要拧很多下才会出来一点点水,然后随着水流越来越大,只要多拧一点点水流就会变大很多。在这里,手拧龙头的动作就是激励信号,而对应的水流变化就是输出响应。CMOS器件本质上和水龙头很像,都是通过控制端(即CMOS的栅极)调整输出流量(对水龙头是水流,对CMOS则是输出电流)。

  因此,如果需要CMOS器件对微弱的毫米波信号能快速响应,必须把它的直流电流调到很大(相当于把水龙头设置在水流很大的状态)。这样一来,CMOS电路就需要很大的功耗才能处理毫米波信号。
 

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键
 

  另一个毫米波芯片必须考虑的问题是传输线效应。

  相信大家还记得高中物理里面的受力分析,(下图左)分析一根静止绳子的受力情况(静力分析)是很简单的,绳子的弹力即等于人对绳子的拉力,而且每一点都相同,这样的问题在高中物理考试里面属于送分题。但如果不是静止地拉绳子,而是用手挥动绳子呢(下图右)?这时在绳子上产生了一列机械波,每一点的受力情况都不相同,而且受力的变化不仅取决于手挥动绳子手的施力还取决于绳子的材质(决定了波长)。这时候分析受力就比较困难,属于高中物理竞赛级别的题目。
 

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键
 

  毫米波电路设计也会遇到类似的挑战。我们可以把电路中的导线类比成绳子,而把电路中的信号源类比为对绳施力的人。当信号变化的频率很慢的时候,就近似地等于静力分析,此时导线上每一点的信号都近似地等于信号源的信号。当信号变化很快时,由于信号的波长接近或小于导线的长度,我们必须仔细考虑导线上每一点的情况,而且导线的性质(特征阻抗)会极大地影响信号的传播。

  这种效应在电磁学中被称为“传输线效应”,在设计毫米波芯片时必须仔细考虑传输线效应才能确保芯片正常工作。

  不过,尽管设计充满挑战,毫米波芯片大规模商用化目前已现曙光。Broadcom已经推出了60GHz的收发机芯片(BCM20138),该产品主要针对60GHz频段的WiFi标准(802.11.ad),也可以看作是为5G毫米波芯片解决方案投石问路。Qualcomm也于两年前不甘落后收购了专注于毫米波技术的Wilocity。同时,三星,华为海思等重量级选手也在加紧研发毫米波芯片。相信在近期我们就会看到毫米波射频芯片市场变得热闹非凡。
 

5G通信技术解读|如何实现比4G快十倍?毫米波技术是5G的关键

Wilocity推出的60GHz芯片
 

  结语

  毫米波技术可以通过提升频谱带宽来实现超高速无线数据传播,从而成为5G通讯技术中的关键之一。毫米波芯片设计必须克服功耗和电磁设计两大难关,当这两个问题解决后大规模商用只是时间问题。


相关新闻 / Related News More
2021 - 12 - 01
从心出发 以心焕新Trade in old for new自今年10月份百全毫米波治疗仪KFA-200型【智慧家庭版】物联网新品上市以来,受到了很多百全老用户的强烈关注和支持,最近,小波波也收到了大量老用户的咨询,希望进一步了解这款物联网新产品的功能、服务、使用操作等重点信息。同时呢,小波波也感受到了很多老用户的小烦恼,那就是有了功能更强大、外观更时尚、服务指导更精准的新产品,就不想再用老款产品了~希望可以把自己手中的老产品全部替换成新产品,但是,购买新品毕竟还是需要支付不菲的费用的。新上市的百全毫米波KFA-200型治疗仪【智慧家庭版】,搭载物联网核心技术,以用户为中心,将设备使用数据和健康指导及干预相互链接,让用户、医疗专家、百全毫米波疗法中心之间形成了基于数据的互联互通,并通过分析与计算,为用户提供更加个性化、精准的使用指导。用户所思即我们所想,用户所愿即我们所为。百全品牌感恩这18...
2020 - 11 - 20
《癌症研究与治疗技术》《癌症研究与治疗技术》是美国知名的医学期刊。TECHNOLOGY IN CANCER RESEARCH & TREATMENT(TCRT)是一本开放的同行评议期刊,主要关注癌症预防、诊断、治疗和检测方面的进展。《癌症研究与治疗技术》一书,本期收录了《毫米波电磁波辐照可诱导人黑素瘤细胞凋亡》论文。         SCI论文,是指被SCI(Scientific Citation Index),即科学引文索引所收录的SCI期刊上刊登的学术期刊论文。         随着经济全球化,科学研究也日益全球化,SCI论文是进行国际科学交流的重要方式,而发表SCI论文的多少和论文被引用率的高低,是国际上通用的评价基础研究成果水平的标准。本论文刊载于:南方医科大学学报 ...
2021 - 12 - 27
在毫米波临床研究方面,中成康富始终积极投入、专注聚焦,并与国内一线医学工作者长期保持密切的行业交流与临床研究实践探讨。同时,中成康富还在全国数十家大型三甲医院建立了“百全毫米波临床研究基地”,用于产品上市后的再临床研究。部分“百全毫米波临床研究基地”展示▲了解更多“百全毫米临床研究基地”信息,请点击以下链接:☞热烈庆祝:中南大学湘雅医院百全毫米波临床研究中心正式启动☞热烈祝贺首都医科大学宣武医院 “百全毫米波临床研究基地”正式挂牌成立!☞贵州省人民医院“百全毫米波临床研究基地”即将启动☞热烈祝贺全国第二十一家“百全毫米波临床研究基地”成立!☞热烈庆祝黑龙江省大庆市人民医院百全毫米波临床研究基地正式启动近年来,毫米波技术医学应用在骨科、泌尿外科、肿瘤科、康复科等科室的临床实践应用中取得了阶段性进展和重大突破。自2019年末以来,新冠疫情深深威胁着人们的生命健康,毫米波技术医学应用在新型冠状病...
2021 - 11 - 18
百全毫米波全国感恩月11月是百全毫米波全国感恩月。11月18日,“感恩有你,一路同行”百全毫米波全国感恩月特别活动在北京·中成康富研发中心顺利举行。此次活动设多个分会场同步进行,全国百全事业者及百全会员通过直播间实时互动,好不热闹!十八载风雨兼程,十八载感恩前行。回顾十八年的发展历程,北京中成康富科技股份有限公司(以下简称“中成康富”)始终秉承社会效益与经济效益双轮驱动,积极承担社会责任、回报社会,感恩之行不曾止步。感恩一封信,说说心里话。本次活动围绕“感恩”这一主题,邀请来自全国的百全会员代表讲述人生中的“感恩故事”,共诉与伟大祖国、新时代同发展、共命运的点点滴滴,并分享了与百全毫米波相遇、相识、相知的故事。活动现场,不仅播放了百全会员亲自拍摄的感恩视频,还对优秀的感恩信件进行了宣读。知恩于心,感恩于行。活动现场,中成康富营销中心总经理林志先生宣布了“感恩用户特别政策”,为用户...
北京中成康富科技股份有限公司logo
北京中成康富科技股份有限公司
医疗器械生产企业许可证    KFA-100A型注册证、KFA-200型注册证、KFA-S1型注册证
京ICP备120211670号-1
京公安安备1101102004154
公司名称:北京中成康富科技股份有限公司
公司地址:北京市西城区宣武门西大街28号大成广场西座7门12层
研发中心地址:北京市房山区琉璃河镇中粮健康科技园9号楼
中国区服务电话:400-060-2580
公众号二维码扫一扫关注我们
订阅号二维码扫一扫关注我们
Copyright ©2018 - 2022 北京中成康富科技股份有限公司
互联网药品信息服务资格证书编号: (京)-非经营性-2018-0287
医疗器械生产许可证编号: 京食药监械生产许20050067号
犀牛云提供云计算服务
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-63602278
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开