Hver er munurinn á 5G og 4G?
Saga dagsins hefst á formúlu.
Það er einföld en töfrandi formúla.Það er einfalt vegna þess að það hefur aðeins þrjá stafi.Og það er ótrúlegt vegna þess að það er formúla sem inniheldur leyndardóm samskiptatækninnar.
Formúlan er:
Leyfðu mér að útskýra formúluna, sem er grunnformúlan í eðlisfræði, ljóshraði = bylgjulengd * tíðni.
Um formúluna geturðu sagt: hvort hún sé 1G, 2G, 3G eða 4G, 5G, allt eitt og sér.
Þráðlaust?Þráðlaust?
Það eru aðeins tvær tegundir af samskiptatækni - þráðlaus samskipti og þráðlaus samskipti.
Ef ég hringi í þig eru upplýsingagögnin annað hvort í loftinu (ósýnileg og óáþreifanleg) eða efnisleg efni (sýnilegt og áþreifanlegt).
Ef það er sent á efnislegu efnin eru það þráðlaus samskipti.Það er notað koparvír, ljósleiðara osfrv., allt nefnt hlerunarbúnað.
Þegar gögn eru send yfir hlerunarbúnað getur hraðinn náð mjög háum gildum.
Til dæmis, á rannsóknarstofunni, hefur hámarkshraði eins trefja náð 26Tbps;það er tuttugu og sex þúsund sinnum hefðbundinn kapall.
Ljósleiðari
Samskipti í lofti eru flöskuháls farsímasamskipta.
Núverandi almenni farsímastaðallinn er 4G LTE, fræðilegur hraði upp á aðeins 150Mbps (að undanskildum samsöfnun símafyrirtækis).Þetta er algjörlega ekkert miðað við kapal.
Þess vegna,ef 5G á að ná háhraða frá enda til enda er mikilvægi punkturinn að brjótast í gegnum þráðlausa flöskuhálsinn.
Eins og við vitum öll eru þráðlaus samskipti notkun rafsegulbylgna til samskipta.Rafeindabylgjur og ljósbylgjur eru báðar rafsegulbylgjur.
Tíðni hennar ákvarðar virkni rafsegulbylgju.Rafsegulbylgjur með mismunandi tíðni hafa mismunandi eiginleika og hafa því önnur not.
Til dæmis hafa hátíðni gammageislar umtalsverða dánartíðni og er hægt að nota til að meðhöndla æxli.
Við notum nú aðallega rafbylgjur til samskipta.auðvitað er uppgangur ljósfjarskipta, eins og LIFI.
LiFi (ljós tryggð), sýnilegt ljós samskipti.
Komum fyrst aftur að útvarpsbylgjum.
Rafeindatækni tilheyrir eins konar rafsegulbylgju.Tíðniauðlindir þess eru takmarkaðar.
Við skiptum tíðninni í mismunandi hluta og úthlutuðum þeim á ýmsa hluti og notkun til að forðast truflanir og árekstra.
Nafn hljómsveitar | Skammstöfun | ITU hljómsveitarnúmer | Tíðni og bylgjulengd | Dæmi um notkun |
Mjög lág tíðni | ÁLFUR | 1 | 3-30Hz100.000-10.000 km | Samskipti við kafbáta |
Ofur lág tíðni | SLF | 2 | 30-300Hz10.000-1.000 km | Samskipti við kafbáta |
Ofur lág tíðni | ULF | 3 | 300-3.000Hz1.000-100 km | Kafbátasamskipti, samskipti innan náma |
Mjög lág tíðni | VLF | 4 | 3-30KHz100-10 km | Leiðsögn, tímamerki, kafbátasamskipti, þráðlausir hjartsláttarmælar, jarðeðlisfræði |
Lág tíðni | LF | 5 | 30-300KHz10-1 km | Leiðsögn, tímamerki, AM langbylgjuútsending (Evrópa og hlutar Asíu), RFID, útvarpsáhugamanna |
Miðlungs tíðni | MF | 6 | 300-3.000KHz1.000-100m | AM (miðbylgju) útsendingar, amatörútvarp, snjóflóðavera |
Há tíðni | HF | 7 | 3-30MHz100-10M | Stuttbylgjuútsendingar, borgaraútvarp, radíóamatörar og fjarskipti í flugi yfir sjóndeildarhringinn, RFID, ratsjá yfir sjóndeildarhringinn, sjálfvirk tenging (ALE) / nær-lóðrétt tíðni himinbylgju (NVIS) fjarskipti, sjó- og farsímaútvarpssímtæki |
Mjög há tíðni | VHF | 8 | 30-300MHz10-1m | FM, sjónvarpsútsendingar, sjónlínu frá jörðu til loftfara og flugvélar til loftfara, fjarskipti á landi og á sjó, útvarp áhugamanna, veðurútvarp |
Ofur há tíðni | UHF | 9 | 300-3.000MHz1-0,1m | Sjónvarpsútsendingar, örbylgjuofn, örbylgjutæki/samskipti, útvarpsstjörnufræði, farsímar, þráðlaust staðarnet, Bluetooth, ZigBee, GPS og tvíhliða talstöðvar eins og landfarsímar, FRS og GMRS talstöðvar, amatörútvarp, gervihnattaútvarp, fjarstýringarkerfi, ADSB |
Ofurhá tíðni | SHF | 10 | 3-30GHz100-10 mm | Útvarpsstjörnufræði, örbylgjutæki/samskipti, þráðlaust staðarnet, DSRC, nútímalegustu ratsjár, fjarskiptagervihnettir, kapal- og gervihnattasjónvarpsútsendingar, DBS, amatörútvarp, gervihnattaútvarp |
Mjög há tíðni | EHF | 11 | 30-300GHz10-1 mm | Útvarpsstjörnufræði, hátíðni örbylgjuútvarpsgengi, örbylgjufjarkönnun, útvarpsáhugamaður, vopn með beinum orku, millimetra bylgjuskanni, þráðlaust Lan 802.11ad |
Terahertz eða gríðarlega há tíðni | THz af THF | 12 | 300-3.000GHz1-0,1 mm | Tilraunagreining á læknisfræði til að koma í stað röntgengeisla, ofurhraðrar sameindavirkni, eðlisfræði þétts efnis, terahertz tímaléns litrófsgreiningu, terahertz tölvunar/samskipti, fjarkönnun |
Notkun útvarpsbylgna af mismunandi tíðni
Við notum aðallegaMF-SHFfyrir farsímasamskipti.
Til dæmis vísa „GSM900“ og „CDMA800“ oft til GSM sem starfar á 900MHz og CDMA sem keyrir á 800MHz.
Sem stendur tilheyrir almenni 4G LTE tæknistaðalinn í heiminum UHF og SHF.
Kína notar aðallega SHF
Eins og þú sérð, með þróun 1G, 2G, 3G, 4G, er útvarpstíðnin sem notuð er að verða hærri og hærri.
Hvers vegna?
Þetta er aðallega vegna þess að því hærri sem tíðnin er, því fleiri tíðniúrræði eru tiltæk.Því fleiri tíðniauðlindir sem eru tiltækar, því hærra er hægt að ná flutningshraðanum.
Hærri tíðni þýðir meira fjármagn, sem þýðir meiri hraða.
Svo, hvað notar 5 G sérstakar tíðnir?
Eins og sýnt er hér að neðan:
Tíðnisvið 5G er skipt í tvær tegundir: önnur er undir 6GHz, sem er ekki of frábrugðin núverandi 2G, 3G, 4G, og hin, sem er hátt, yfir 24GHz.
Eins og er er 28GHz leiðandi alþjóðlega prófunarsviðið (tíðnisviðið gæti einnig orðið fyrsta viðskiptatíðnisviðið fyrir 5G)
Ef það er reiknað með 28GHz, samkvæmt formúlunni sem við nefndum hér að ofan:
Jæja, það er fyrsti tæknilegi eiginleiki 5G
Millimetra-bylgja
Leyfðu mér að sýna tíðnitöfluna aftur:
Nafn hljómsveitar | Skammstöfun | ITU hljómsveitarnúmer | Tíðni og bylgjulengd | Dæmi um notkun |
Mjög lág tíðni | ÁLFUR | 1 | 3-30Hz100.000-10.000 km | Samskipti við kafbáta |
Ofur lág tíðni | SLF | 2 | 30-300Hz10.000-1.000 km | Samskipti við kafbáta |
Ofur lág tíðni | ULF | 3 | 300-3.000Hz1.000-100 km | Kafbátasamskipti, samskipti innan náma |
Mjög lág tíðni | VLF | 4 | 3-30KHz100-10 km | Leiðsögn, tímamerki, kafbátasamskipti, þráðlausir hjartsláttarmælar, jarðeðlisfræði |
Lág tíðni | LF | 5 | 30-300KHz10-1 km | Leiðsögn, tímamerki, AM langbylgjuútsending (Evrópa og hlutar Asíu), RFID, útvarpsáhugamanna |
Miðlungs tíðni | MF | 6 | 300-3.000KHz1.000-100m | AM (miðbylgju) útsendingar, amatörútvarp, snjóflóðavera |
Há tíðni | HF | 7 | 3-30MHz100-10M | Stuttbylgjuútsendingar, borgaraútvarp, radíóamatörar og fjarskipti í flugi yfir sjóndeildarhringinn, RFID, ratsjá yfir sjóndeildarhringinn, sjálfvirk tenging (ALE) / nær-lóðrétt tíðni himinbylgju (NVIS) fjarskipti, sjó- og farsímaútvarpssímtæki |
Mjög há tíðni | VHF | 8 | 30-300MHz10-1m | FM, sjónvarpsútsendingar, sjónlínu frá jörðu til loftfara og flugvélar til loftfara, fjarskipti á landi og á sjó, útvarp áhugamanna, veðurútvarp |
Ofur há tíðni | UHF | 9 | 300-3.000MHz1-0,1m | Sjónvarpsútsendingar, örbylgjuofn, örbylgjutæki/samskipti, útvarpsstjörnufræði, farsímar, þráðlaust staðarnet, Bluetooth, ZigBee, GPS og tvíhliða talstöðvar eins og landfarsímar, FRS og GMRS talstöðvar, amatörútvarp, gervihnattaútvarp, fjarstýringarkerfi, ADSB |
Ofurhá tíðni | SHF | 10 | 3-30GHz100-10 mm | Útvarpsstjörnufræði, örbylgjutæki/samskipti, þráðlaust staðarnet, DSRC, nútímalegustu ratsjár, fjarskiptagervihnettir, kapal- og gervihnattasjónvarpsútsendingar, DBS, amatörútvarp, gervihnattaútvarp |
Mjög há tíðni | EHF | 11 | 30-300GHz10-1 mm | Útvarpsstjörnufræði, hátíðni örbylgjuútvarpsgengi, örbylgjufjarkönnun, útvarpsáhugamaður, vopn með beinum orku, millimetra bylgjuskanni, þráðlaust Lan 802.11ad |
Terahertz eða gríðarlega há tíðni | THz af THF | 12 | 300-3.000GHz1-0,1 mm | Tilraunagreining á læknisfræði til að koma í stað röntgengeisla, ofurhraðrar sameindavirkni, eðlisfræði þétts efnis, terahertz tímaléns litrófsgreiningu, terahertz tölvunar/samskipti, fjarkönnun |
Vinsamlegast gefðu gaum að botninum.Er það amillimetra-bylgja!
Jæja, þar sem há tíðni er svo góð, hvers vegna notuðum við ekki hátíðni áður?
Ástæðan er einföld:
-það er ekki það að þú viljir ekki nota það.Það er að þú hefur ekki efni á því.
Merkilegir eiginleikar rafsegulbylgna: því hærri sem tíðnin er, því styttri bylgjulengdin, því nær línulegri útbreiðslu (því verri er sveigjanleiki).Því hærri sem tíðnin er, því meiri dempun í miðlinum.
Horfðu á leysipenna þinn (bylgjulengd er um 635nm).Ljósið sem gefur frá sér er beint.Ef þú lokar á það kemstu ekki í gegn.
Skoðaðu síðan gervihnattasamskipti og GPS-leiðsögu (bylgjulengd er um 1 cm).Ef það er hindrun verður ekkert merki.
Stóra pott gervihnöttsins verður að kvarða til að beina gervihnöttnum í rétta átt, eða jafnvel lítilsháttar misskipting mun hafa áhrif á merkjagæði.
Ef farsímasamskipti nota hátíðnisviðið er mikilvægasta vandamálið verulega stytt flutningsfjarlægð og umfangsgetan minnkar verulega.
Til að ná yfir sama svæði mun fjöldi 5G grunnstöðva sem þarf mun fara verulega yfir 4G.
Hvað þýðir fjöldi grunnstöðva?Peningarnir, fjárfestingin og kostnaðurinn.
Því lægri sem tíðnin er, því ódýrara verður netið og því samkeppnishæfara.Þess vegna hafa öll flugfélög barist fyrir lágtíðnisviðum.
Sumar hljómsveitir eru jafnvel kallaðar - gull tíðnisviðin.
Þess vegna, á grundvelli ofangreindra ástæðna, undir forsendu hátíðni, til að draga úr kostnaðarþrýstingi við netbyggingu, verður 5G að finna nýja leið út.
Og hverjar eru leiðirnar út?
Í fyrsta lagi er það örstöðin.
Ör grunnstöð
Það eru tvær tegundir af grunnstöðvum, örstöðvum og þjóðhagsstöðvum.Horfðu á nafnið, og ör stöð stöð er pínulítið;makró grunnstöðin er gífurleg.
Macro grunnstöð:
Til að ná yfir stórt svæði.
Ör grunnstöð:
Mjög lítill.
Margar ör stöð stöðvar nú, sérstaklega í þéttbýli og innandyra, er oft hægt að sjá.
Í framtíðinni, þegar kemur að 5G, verða þeir miklu fleiri og þeir verða settir upp alls staðar, næstum alls staðar.
Þú gætir spurt, mun það hafa einhver áhrif á mannslíkamann ef svo margar stöðvar eru til staðar?
Svar mitt er -nei.
Því fleiri grunnstöðvar, því minni geislun er.
Hugsaðu um það, á veturna, í húsi með hópi fólks, er betra að hafa einn aflhitara eða nokkra lága hitara?
Litla grunnstöðin, lítið afl og hentar öllum.
Ef aðeins stór stöð, geislunin er veruleg og of langt í burtu, það er ekkert merki.
Hvar er loftnetið?
Hefur þú tekið eftir því að farsímar voru með langt loftnet áður fyrr og snemma farsímar voru með lítið loftnet?Af hverju erum við ekki með loftnet núna?
Jæja, það er ekki það að við þurfum ekki loftnet;það er að loftnetin okkar eru að minnka.
Samkvæmt eiginleikum loftnetsins ætti lengd loftnetsins að vera í réttu hlutfalli við bylgjulengdina, um það bil á milli 1/10 ~ 1/4
Eftir því sem tíminn breytist verður samskiptatíðni farsímanna okkar hærri og bylgjulengdin verður styttri og styttri og loftnetið verður líka hraðara.
Millimetra-bylgjusamskipti, loftnetið verður líka millimetra-stigi
Þetta þýðir að hægt er að setja loftnetið alfarið í farsímann og jafnvel nokkur loftnet.
Þetta er þriðji lykillinn af 5G
Massive MIMO (Multi-antenna tækni)
MIMO, sem þýðir margfalt inntak, margfalt úttak.
Á LTE tímum höfum við nú þegar MIMO, en fjöldi loftneta er ekki of mikill og það er aðeins hægt að segja að það sé fyrri útgáfan af MIMO.
Á 5G tímum verður MIMO tæknin endurbætt útgáfa af Massive MIMO.
Farsíma getur verið fyllt með mörgum loftnetum, svo ekki sé minnst á farsímaturna.
Í fyrri stöðinni voru örfá loftnet.
Á 5G tímum er fjöldi loftneta ekki mældur með hlutum heldur með „Array“ loftnetsfylkingunni.
Hins vegar ættu loftnetin ekki að vera of nálægt saman.
Vegna eiginleika loftneta krefst fjölloftneta fylki að fjarlægðin milli loftneta skuli vera yfir hálfri bylgjulengd.Ef þeir komast of nálægt munu þeir trufla hvert annað og hafa áhrif á sendingu og móttöku merkja.
Þegar grunnstöðin sendir frá sér merki er hún eins og ljósapera.
Merkið er sent til umhverfisins.Fyrir ljós er auðvitað að lýsa upp allt herbergið.Þó ekki væri nema til að sýna tiltekið svæði eða hlut, þá fer megnið af ljósinu til spillis.
Grunnstöðin er sú sama;mikil orka og auðlindir fara til spillis.
Svo, ef getum við fundið ósýnilega hönd til að binda dreifða ljósið?
Þetta sparar ekki aðeins orku heldur tryggir einnig að svæðið sem á að lýsa upp hafi næga birtu.
Svarið er já.
Þetta erGeislamyndun
Geislaforming eða staðbundin síun er merkjavinnslutækni sem notuð er í skynjaraföldum til að senda eða móttaka stefnumerkja.Þetta er náð með því að sameina þætti í loftnetsfylki þannig að merki í sérstökum hornum upplifa uppbyggjandi truflun á meðan önnur upplifa eyðileggjandi truflun.Hægt er að nota geislamótun bæði í sendi- og móttökuenda til að ná staðbundinni vali.
Þessi staðbundna margföldunartækni hefur breyst frá alhliða merkjaþekju yfir í nákvæma stefnuþjónustu, mun ekki trufla á milli geisla í sama rými til að veita fleiri samskiptatengla, bæta verulega þjónustugetu grunnstöðvarinnar.
Í núverandi farsímakerfi, jafnvel þótt tveir menn hringi augliti til auglitis, eru merki send í gegnum grunnstöðvar, þar á meðal stjórnmerki og gagnapakka.
En á 5G tímum er þetta ástand ekki endilega raunin.
Fimmti mikilvægi eiginleiki 5G -D2Der tæki til tækis.
Á 5G tímum, ef tveir notendur undir sömu stöð eiga samskipti sín á milli, verða gögn þeirra ekki lengur send í gegnum stöðina heldur beint í farsímann.
Þannig sparar það miklar loftauðlindir og dregur úr álagi á grunnstöðina.
En ef þú heldur að þú þurfir ekki að borga með þessum hætti, þá hefurðu rangt fyrir þér.
Stjórnarskilaboðin þurfa einnig að fara frá grunnstöðinni;þú notar litrófsauðlindirnar.Hvernig gátu rekstraraðilarnir sleppt þér?
Samskiptatækni er ekki dularfull;sem kóróna gimsteinn samskiptatækninnar er 5 G ekki óaðgengileg nýsköpunarbyltingartækni;það er frekar þróun núverandi samskiptatækni.
Eins og einn sérfræðingur sagði-
Takmörk samskiptatækni takmarkast ekki við tæknilegar takmarkanir heldur ályktanir byggðar á ströngri stærðfræði, sem ómögulegt er að rjúfa í bráð.
Og hvernig á að kanna frekar möguleika samskipta innan sviðs vísindalegra meginreglna er þrotlaus leit margra í samskiptaiðnaðinum.
Pósttími: Júní-02-2021