5G是国家基础设施和经济增长新引擎,也是科技革命和产业变革的重要驱动,所以大国之争在所难免,没有谁不想主宰这个领地。
1G 打电话,2G 聊QQ,3G 刷微博,4G 看视频,那么 5G 能做什么?
一个简单且神奇的公式
这是一个既简单又神奇的公式。说它简单,是因为它一共只有3个字母。而说它神奇,是因为这个公式蕴含了博大精深的通信技术奥秘,这个星球上有无数的人都在为之魂牵梦绕。
对于这个公式,可以这么说:无论是 1G、2G、3G,还是 4G、5G,万变不离其宗,全部都是在它身上做文章,没有跳出它的『五指山』
有线?无线?
通信技术,无论什么黑科技白科技,归根到底,就分为两种——有线通信和无线通信。
我和你打电话,信息数据要么在空中传播(看不见、摸不着),要么在实物上传播(看得见、摸得着)。
如果是在实体物质上传播,就是有线通信,基本上就是用的铜线、光纤这些线缆,统称为有线介质。
在有线介质上传播数据,速率可以达到很高的数值。
以光纤为例,在实验室中,单条光纤最大速度已达到了26Tbps。。。是传统网线的两万六千倍。。。
而空中传播这部分,才是移动通信的瓶颈所在。
目前主流的移动通信标准,是4G LTE,理论速率只有150Mbps(不包括载波聚合)。这个和有线是完全没办法相比的。
所以,5G如果要实现端到端的高速率,重点是突破无线这部分的瓶颈。
收集了一下5G的五大特点:
第一个特点:毫 米 波
请注意看最下面一行,是不是就是“毫米波”?
好了,既然,频率高这么好,你一定会问:“为什么以前我们不用高频率呢?”
原因很简单——不是不想用,是用不起。
电磁波的显著特点:频率越高,波长越短,越趋近于直线传播(绕射能力越差)。频率越高,在传播介质中的衰减也越大。
你看激光笔(波长635nm左右),射出的光是直的吧,挡住了就过不去了。
再看卫星通信和GPS导航(波长1cm左右),如果有遮挡物,就没信号了吧
卫星那口大锅,必须校准瞄着卫星的方向,否则哪怕稍微歪一点,都会影响信号质量。移动通信如果用了高频段,那么它最大的问题,就是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱。
覆盖同一个区域,需要的5G基站数量,将大大超过4G。
第二个特点:微基站
以后,到了5G时代,微基站会更多,到处都会装上,几乎随处可见。
还有更小的,巴掌那么大 小功率方案第三个特点:天线越来越短
大家有没有发现,以前大哥大都有很长的天线,早期的手机也有突出来的小天线,为什么现在我们的手机都没有天线了?
其实,我们并不是不需要天线,而是我们的天线变小了。
根据天线特性,天线长度应与波长成正比,大约在1/10~1/4之间。
随着时间变化,我们手机的通信频率越来越高,波长越来越短,天线也就跟着变短啦!
毫米波通信,天线也变成毫米级。
第四个特点:Massive MIMO(多天线技术)
MIMO就是“多进多出”(Multiple-Input Multiple-Output),多根天线发送,多根天线接收。
在LTE时代,我们就已经有MIMO了,但是天线数量并不算多,只能说是初级版的MIMO。
到了5G时代,继续把MIMO技术发扬光大,现在变成了加强版的Massive MIMO(Massive:大规模的,大量的)。
以前的基站,天线就那么几根:第五个特点:D2D--Device to Device(设备到设备)
5G时代,同一基站下的两个用户,如果互相进行通信,他们的数据将不再通过基站转发,而是直接手机到手机。。。
这样,就节约了大量的空中资源,也减轻了基站的压力。
控制消息还是要从基站走的,你用着频谱资源,运营商爸爸怎么可能放过你。。。
参考资料:讲清楚5G,这可能是最接地气的一篇了
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