Kakšna je razlika med 5G in 4G?

Kakšna je razlika med 5G in 4G?

Današnja zgodba se začne s formulo.

To je preprosta, a čarobna formula.Preprosta je, ker ima le tri črke.In to je neverjetno, ker je formula, ki vsebuje skrivnost komunikacijske tehnologije.

Formula je:

Naj razložim formulo, ki je osnovna fizikalna formula, hitrost svetlobe = valovna dolžina * frekvenca.

O formuli lahko rečete: ali je 1G, 2G, 3G ali 4G, 5G, vse samostojno.

Žično?Brezžično?

Obstajata samo dve vrsti komunikacijskih tehnologij – žična komunikacija in brezžična komunikacija.

Če vas pokličem, so informacijski podatki bodisi v zraku (nevidni in neotipljivi) bodisi v fizičnem materialu (vidni in otipljivi).

Če se prenaša po fizičnih materialih, gre za žično komunikacijo.Uporablja se bakrena žica, optična vlakna itd., vsi se imenujejo žični mediji.

Ko se podatki prenašajo prek žičnega medija, lahko hitrost doseže zelo visoke vrednosti.

Na primer, v laboratoriju je največja hitrost posameznega vlakna dosegla 26 Tbps;je šestindvajset tisoč krat tradicionalnega kabla.

Optična vlakna

Zračna komunikacija je ozko grlo mobilne komunikacije.

Trenutni glavni mobilni standard je 4G LTE, teoretična hitrost le 150 Mbps (brez združevanja operaterjev).To ni čisto nič v primerjavi s kablom.

zatoče naj 5G doseže visoko hitrost od konca do konca, je kritična točka prebiti brezžično ozko grlo.

Kot vsi vemo, je brezžična komunikacija uporaba elektromagnetnih valov za komunikacijo.Elektronski valovi in ​​svetlobni valovi so elektromagnetni valovi.

Njegova frekvenca določa delovanje elektromagnetnega valovanja.Elektromagnetni valovi različnih frekvenc imajo različne značilnosti in zato tudi druge uporabe.

Na primer, visokofrekvenčni žarki gama so zelo smrtonosni in se lahko uporabljajo za zdravljenje tumorjev.

Trenutno za komunikacijo uporabljamo predvsem električne valove.seveda je tu porast optičnih komunikacij, kot je LIFI.

LiFi (light fidelity), komunikacija z vidno svetlobo.

Vrnimo se najprej k radijskim valovom.

Elektronika pripada vrsti elektromagnetnega valovanja.Njegovi frekvenčni viri so omejeni.

Frekvenco smo razdelili na različne dele in jih dodelili različnim objektom in uporabam, da bi se izognili motnjam in konfliktom.

Uporaba radijskih valov različnih frekvenc

Uporabljamo predvsemMF-SHFza komunikacijo preko mobilnega telefona.

Na primer, »GSM900« in »CDMA800« se pogosto nanašata na GSM, ki deluje pri 900MHz, in CDMA, ki deluje pri 800MHz.

Trenutno glavni svetovni standard tehnologije 4G LTE pripada UHF in SHF.

Kitajska uporablja predvsem SHF

Kot lahko vidite, je z razvojem 1G, 2G, 3G, 4G uporabljena radijska frekvenca čedalje višja.

Zakaj?

To je predvsem zato, ker višja kot je frekvenca, več frekvenčnih virov je na voljo.Več frekvenčnih virov kot je na voljo, višjo hitrost prenosa je mogoče doseči.

Višja frekvenca pomeni več virov, kar pomeni večjo hitrost.

Torej, kaj 5G uporablja določene frekvence?

Kot je prikazano spodaj:

Frekvenčni razpon 5G je razdeljen na dve vrsti: ena je pod 6 GHz, kar se ne razlikuje preveč od naših trenutnih 2G, 3G, 4G, in druga, ki je visoka, nad 24 GHz.

Trenutno je 28 GHz vodilni mednarodni testni pas (frekvenčni pas lahko postane tudi prvi komercialni frekvenčni pas za 5G)

Če izračunamo na 28 GHz, po formuli, ki smo jo omenili zgoraj:

No, to je prva tehnična lastnost 5G

Milimetrski val

Dovolite mi, da ponovno pokažem tabelo frekvenc:

Prosimo, bodite pozorni na spodnjo vrstico.Je to amilimetrski val!

No, ker so visoke frekvence tako dobre, zakaj nismo že prej uporabili visoke frekvence?

Razlog je preprost:

– ne gre za to, da ga ne želite uporabiti.Je, da si tega ne moreš privoščiti.

Izjemne značilnosti elektromagnetnega valovanja: višja kot je frekvenca, krajša je valovna dolžina, bližje linearnemu širjenju (slabša je uklonska sposobnost).Višja kot je frekvenca, večje je slabljenje v mediju.

Poglejte svoje lasersko pero (valovna dolžina je približno 635 n).Oddajana svetloba je ravna.Če ga blokirate, ne morete priti skozi.

Nato poglejte satelitsko komunikacijo in GPS navigacijo (valovna dolžina je približno 1 cm).Če obstaja ovira, ne bo signala.

Velik pot satelita mora biti umerjen, da bo satelit usmeril v pravo smer, sicer bo že majhna neporavnanost vplivala na kakovost signala.

Če mobilna komunikacija uporablja visokofrekvenčni pas, je njena največja težava bistveno skrajšana prenosna razdalja, pokritost pa se močno zmanjša.

Za pokritje istega območja bo število potrebnih baznih postaj 5G znatno preseglo 4G.

Kaj pomeni število baznih postaj?Denar, naložbe in stroški.

Nižja kot je frekvenca, cenejše bo omrežje in bolj konkurenčno.Zato so se vsi nosilci borili za nizkofrekvenčne pasove.

Nekateri pasovi se celo imenujejo – zlati frekvenčni pasovi.

Zato mora 5G na podlagi zgornjih razlogov, pod predpostavko visoke frekvence, za zmanjšanje stroškovnega pritiska gradnje omrežja najti nov izhod.

In kakšni so izhodi?

Najprej je tu mikro bazna postaja.

Mikro bazna postaja

Obstajata dve vrsti baznih postaj, mikro bazne postaje in makro bazne postaje.Poglejte ime in mikro bazna postaja je majhna;makro bazna postaja je ogromna.

Makro bazna postaja:

Za pokrivanje velikega območja.

Mikro bazna postaja:

Zelo majhen.

Zdaj je pogosto mogoče videti veliko mikrobaznih postaj, zlasti v mestnih območjih in v zaprtih prostorih.

V prihodnosti, ko gre za 5G, jih bo veliko več in nameščeni bodo povsod, skoraj povsod.

Lahko se vprašate, ali bo tolikšen vpliv na človeško telo, če bo naokoli toliko baznih postaj?

Moj odgovor je – ne.

Več ko je baznih postaj, manj je sevanja.

Pomislite, ali je pozimi, v hiši s skupino ljudi, bolje imeti en grelnik velike moči ali več grelnikov majhne moči?

Majhna bazna postaja, nizke moči in primerna za vsakogar.

Če je le velika bazna postaja, je sevanje veliko in predaleč, ni signala.

Kje je antena?

Ste opazili, da so imeli mobilni telefoni v preteklosti dolgo anteno, zgodnji mobilni telefoni pa majhne antene?Zakaj zdaj nimamo anten?

No, ne gre za to, da ne potrebujemo anten;naše antene postajajo vse manjše.

Glede na značilnosti antene mora biti dolžina antene sorazmerna valovni dolžini, približno med 1/10 ~ 1/4

Ker se čas spreminja, postaja komunikacijska frekvenca naših mobilnih telefonov vse višja, valovna dolžina pa vse krajša in krajša, tudi antena bo postala hitrejša.

Komunikacija z milimetrskimi valovi, tudi antena postane milimetrska

To pomeni, da je mogoče anteno v celoti vstaviti v mobilni telefon in celo več anten.

To je tretji ključ 5G

Masivni MIMO (tehnologija z več antenami)

MIMO, kar pomeni več vhodov, več izhodov.

V dobi LTE že imamo MIMO, vendar anten ni preveč in lahko rečemo le, da je predhodna različica MIMO.

V dobi 5G tehnologija MIMO postane izboljšana različica Massive MIMO.

Mobilni telefon je lahko napolnjen z več antenami, da ne omenjamo celičnih stolpov.

V prejšnji bazni postaji je bilo le nekaj anten.

V dobi 5G se število anten ne meri po kosih, ampak po antenskem nizu »Array«.

Vendar antene ne smejo biti preblizu skupaj.

Zaradi značilnosti anten mora večantenski niz zahtevati, da je razdalja med antenama nad polovico valovne dolžine.Če se preveč približajo, se motijo ​​drug drugega in vplivajo na prenos in sprejem signalov.

Ko bazna postaja oddaja signal, je kot žarnica.

Signal se oddaja v okolico.Kajti svetloba je seveda, da osvetli celotno sobo.Če samo za ponazoritev določenega območja ali predmeta, se večina svetlobe porabi.

Osnovna postaja je enaka;veliko energije in virov je izgubljenih.

Torej, če lahko najdemo nevidno roko, ki bi povezala razpršeno svetlobo?

To ne le prihrani energijo, ampak tudi zagotovi, da ima prostor, ki ga želite osvetliti, dovolj svetlobe.

Odgovor je pritrdilen.

To jeOblikovanje snopa

Oblikovanje snopa ali prostorsko filtriranje je tehnika obdelave signala, ki se uporablja v senzorskih nizih za usmerjen prenos ali sprejem signala.To dosežemo s kombiniranjem elementov v antenskem nizu, tako da signali pod določenimi koti doživljajo konstruktivne motnje, medtem ko drugi doživljajo destruktivne motnje.Oblikovanje snopa se lahko uporablja tako na oddajnem kot na sprejemnem koncu, da se doseže prostorska selektivnost.

Ta tehnologija prostorskega multipleksiranja se je spremenila iz vsesmerne pokritosti signala v natančne usmerjene storitve, ne bo motila med žarki v istem prostoru, da bi zagotovila več komunikacijskih povezav, znatno izboljšala zmogljivost storitve bazne postaje.

V trenutnem mobilnem omrežju se signali, vključno s kontrolnimi signali in podatkovnimi paketi, posredujejo prek baznih postaj, tudi če se dve osebi pokličeta iz oči v oči.

Toda v dobi 5G temu ni nujno tako.

Peta pomembna lastnost 5G –D2Dje naprava za napravo.

V dobi 5G, če dva uporabnika pod isto bazno postajo komunicirata med seboj, njuni podatki ne bodo več posredovani prek bazne postaje, ampak neposredno na mobilni telefon.

Na ta način prihrani veliko zračnih virov in zmanjša pritisk na bazno postajo.

Ampak, če mislite, da vam ni treba plačati na ta način, potem se motite.

Nadzorno sporočilo mora iti tudi iz bazne postaje;uporabljate vire spektra.Kako so te lahko operaterji izpustili?

Komunikacijska tehnologija ni skrivnostna;kot kronski dragulj komunikacijske tehnologije 5G ni nedosegljiva tehnologija inovacijske revolucije;gre bolj za razvoj obstoječe komunikacijske tehnologije.

Kot je rekel en strokovnjak -

Omejitve komunikacijske tehnologije niso omejene na tehnične omejitve, ampak sklepanje na podlagi stroge matematike, ki je ni mogoče v kratkem preseči.

In kako nadalje raziskati potencial komunikacije v okviru znanstvenih načel, je neumorno prizadevanje mnogih ljudi v komunikacijski industriji.