所謂的“nG”是第n代通信標準的意思县好。
LTE是一種技術(shù),嚴格意義上是3.9G痹屹,其進化版本LET—A的技術(shù)指標才符合4G的標準
站實際上就是數(shù)據(jù)交換中心逸嘀,任何人的通信設備都需要通過基站才能和其他人的通信設備之間進行數(shù)據(jù)交換(數(shù)據(jù)包括但不局限于:語音、視頻碰纬、圖片萍聊、文字)
????討論通信技術(shù),繞不開的一個公式就是:光速公式V=λf(λ波長悦析,f頻率)寿桨。無論是1G、2G强戴、3G亭螟、4G還是未來的5G都逃不過這個公式的五指山。
????通訊技術(shù)分為兩類:有線通信/無線通信骑歹。信息數(shù)據(jù)要么在空氣中傳播(無線通信)预烙,要么在實物介質(zhì)中傳播(光纖、銅線道媚,有線通信)扁掸。有線通信在實戰(zhàn)的條件下,已經(jīng)能達到很快的傳輸速率最域。在空氣中的無線通信才是移動通信的瓶頸所在谴分。
? ? 有線通信暫且不說羡宙,今天我們來聊聊無線通信狸剃。目前主流的移動通信技術(shù)4G LET實際速率只能達到150Mpbs掐隐,5G最核心也是最困難的技術(shù)是無線通信速率狗热。如下圖:
? ? ? ? 無線通信是利用電磁波進行數(shù)據(jù)包的傳輸钞馁。電波或者光波。電磁波的功能特性是由它的頻率所決定的匿刮。不同頻率的電磁波有不同的屬性僧凰。
? ? 當前電信服務商主要提供電波通信業(yè)務,當然光波通信(Li-Fi)正在崛起熟丸。
? ? 電波屬于電磁波的一種训措,因此其頻率資源有限。頻率光羞,顧名思義就是單位時間周期性變化的次數(shù)绩鸣。而數(shù)據(jù)包是以二進制代碼存在的,反映在波形圖上就是高電壓代表1纱兑,低電壓代表0呀闻。因此,頻率越高的頻段潜慎,單位波長所能承載的信息就越多捡多;而光速在地球上又是不變的,所以我們樂意簡單的得出一個結(jié)論——頻率越高铐炫,傳輸速度越快垒手。
? ? 下圖展示了不同頻率的用途和我國運營商主要使用的頻率:
? ? 敲重點——今天的重點來了。5G主要使用的頻段有6Gbps以下和24Gbps以上倒信,6G以下的頻段和前幾代標準類似科贬,但24G以上就比較厲害了。我國實驗主要集中在28G鳖悠,利用光速公式V=λf(λ波長唆迁,f頻率)我們能得出5G的第一個技術(shù)特點:速率快
????毫米波傳輸速率快,攜載數(shù)據(jù)量大竞穷,但有一個致命的缺點:繞射能力差唐责。因為頻率極高/波長極短,這就使得毫米波接近于直線(比如激光(635nm)瘾带,射出為直線鼠哥,遇見障礙物就沒法繞過;再比如衛(wèi)星那口大鍋必須正好對準衛(wèi)星看政,否則其傳輸效率會大大下降)朴恳。因此,為了使5G信號能夠正常傳輸允蚣,必須建更多的基站于颖。
? ? 看到這里各位觀眾可能會從板凳上跳起來大喊一聲:臥槽。沒錯嚷兔,如果5G基站的單個造價和4G基站差距不大森渐,那“提速降費”可能就真的只能是一個夢想做入。但只要有需求,就一定會有人做出供應同衣,那么“微基站”就應運而生竟块。微基站雖然覆蓋范圍小,但是優(yōu)點是以量取勝耐齐。
? ? 1/2G時代的手機都有外凸的天線,用以接受電波信號埠况。但現(xiàn)在生產(chǎn)的手機都取消了外凸天線耸携,轉(zhuǎn)而采用內(nèi)置天線接收信號。這就引出了5G的第二大技術(shù)特點:多天線技術(shù)(Massive MIMO)
? ? 前幾代技術(shù)無論是基站還是手機违帆,都只能安裝有限的天線。而5G時代金蜀,只要工藝水平能夠達到刷后,一部手機中能裝無數(shù)的天線,基站的天線也將建造為“天線陣列”渊抄。
? ? 如果使用天線陣列尝胆,首先要保證天線之間的距離在半個波長以上,才能正常工作护桦。其次還要考慮信號不浪費含衔。如下圖:
? ? 怎么辦呢二庵?波束賦形了解一下——波束賦形贪染;在基站上布設天線陣列,通過射頻信號相位的控制 催享,使得相互作用后的電磁波的波瓣變得非常狹窄杭隙,并指向它所提供服務的手機,而且能跟據(jù)手機的移動而轉(zhuǎn)變方向因妙。這種空間復用技術(shù)痰憎,由全向的信號覆蓋變?yōu)榱司珳手赶蛐苑眨ㄊg不會干擾攀涵,在相同的空間中提供更多的通信鏈路铣耘,極大地提高基站的服務容量。
????5G最牛逼的在于它的第三大技術(shù)特點:D2D——device to device。這個技術(shù)最大特點是相同基站下的兩臺設備可以免費傳輸數(shù)據(jù)包怒详。但控制信息還是要通過基站傳輸炉媒。