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5G工作原理详解(解释&图解) 外汇保险机制原理图解大全集

2023-07-21 05:30:27 互联网 未知 财经

5G工作原理详解(解释&图解)

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这一切,要从一个“神奇的公式”说起,就是这个公式!

还记得这个公式的,请骄傲地为自己鼓个掌,

如果不记得,或是看不懂,也没关系,“一个科普”解释一下。

就是这个超简单的公式,蕴含了我们无线通信技术的博大精深,无论是往事随风的1G、2G、3G,还是意气风发的4G、5G,说来说去,都是在这个数学公式上做文章。

有线?无线?

通信技术,无论什么黑科技白科技,只分两种——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)。

在有线介质上传播数据,想要高速很容易,在实验室中,单条光纤最大速度已达到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,所以,5G重点是研究无线这部分的瓶颈突破。

好大一个波

大家都知道,电波和光波都属于电磁波,电磁波的频率资源有限,根据不同的频率特性,有不同的用途。

我们目前主要使用电波进行通信。当然,光波通信也在崛起,例如可见光通信LiFi(LightFidelity)

回到电波,电波属于电磁波的一种,它的频率资源也是有限的,为了避免干扰和冲突,我们在电波这条“公路”上进一步划分“车道”,分配给不同的对象和用途。

不同频率电波的用途

注意上图中的红色字体。一直以来,我们主要是用中频~超高频进行手机通信,例如经常说的“GSM900”、“CDMA800”,其实就是工作频段900MHz和800MHz的意思。

目前主流的4G LTE,属于超高频和特高频,我们国家主要使用超高频:

随着1G、2G、3G、4G的发展,使用的频率是越来越高,为什么呢?因为频率越高,速度越快(这里速度并非电磁波速度,而是流量传输速度),又为什么呢?因为频率越高,车道(频段)越宽。

看懂了吧,车道按指数级扩大。

更高的频率→更大的带宽→更快的速度

5G的频段具体是多少呢?

我们国家工信部下发通知,明确了我国的5G初始中频频段:

3.3-3.6GHz、4.8-5GHz两个频段

同时,24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高频频段正在征集意见。

目前,国际上主要使用28GHz进行试验(这个频段也有可能成为5G最先商用的频段),如果按28GHz来算,根据之前的公式:

好啦,这个就是5G的第一个技术特点。

毫米波

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。

电磁波的一个显著特点:频率越高(波长越短),就越趋近于直线传播(绕射能力越差)。而且,频率越高,传播过程中的衰减也越大。

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。

而且,卫星那口大锅,必须校准瞄着卫星的方向,稍微歪一点,都会有影响。

如果5G用高频段,那么它最大的问题,就是覆盖能力会大幅减弱。

覆盖同一个区域,需要的基站数量将大大超过4G。

这就是为什么这些年,电信、移动、联通为了低频段而争得头破血流,基站就是要花钱买的啊,能不玩命争取么?

有的频段甚至被称为——黄金频段。

这也是为什么5G时代,运营商拼命怼设备商,甚至威胁要自己研发通信设备。

所以,基于以上原因,在高频率的前提下,为了减轻覆盖方面的成本压力,5G必须寻找新的出路,首先就是微基站。

微基站

基站有两种,微基站和宏基站(看名字就知道,微基站很小,宏基站很大)。

以前都是大的基站,建一个覆盖一大片 。

以后

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