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一文读懂5G无线通信与4G的典型区别.docx

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.83M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    一文读懂5G无线通信与4G的典型区别
    有线？无线？
    好大一个波
    微基站
    天线去哪了？
    你是直的？还是弯的？
    波束赋形
    别收我钱，行不行？
    Ｄ２Ｄ
    后记
    一文读懂 5G 无线通信与 4G 的 典型区别 通信技术并不神秘，5G 作为通信技术皇冠上最耀眼的宝石， 也不是什么遥不可及的创新革命技术，它更多是对现有通信 技术的演进。正如一位高人所说——“通信技术的极限，并不 是技术工艺方面的限制，而是建立在严谨数学基础上的推论， 在可以遇见的未来是基本不可能突破的。”如何在科学原理的 范畴内，进一步发掘通信的潜力，是通信行业众多奋斗者们 孜孜不倦的追求。 这一切，要从一个“神奇的公式”说起。 一个神奇的公式就是这个公式: 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,且听我慢慢道来。 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。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！ 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）
    图片来自网络 不偏题，回到电波先。 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 大家注 意上面图中的红色字体。一直以来，我们主要是用中频~超高频进 行手机通信的。 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的。。。 为什么呢？ 因为频率越高，速度越快。 这又是为什么呢？ 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？ 上 个 月 ， 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，根据前文我们提到的公式： 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。
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