基站数量越多、辐射越小?这篇5G解读颠覆我的理解
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。。。
还记得这个公式的童鞋,请骄傲地为自己鼓个掌。。。
如果不记得,或是看不懂,也没关系,小枣君解释一下。。。
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。。。
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。。。
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?
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
继续,继续。。。
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,是微基站。
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
以后更多的将是微基站,到处都装,随处可见。
微基站 看上去是不是很酷炫?
微基站的造型有很多种,灵活地与周围的环境相融合(伪装),不会让用户在心理上产生不适。。。
提醒
基站对人体健康不会造成影响。
而且,恰好相反,其实基站数量越多,辐射反而越小!
你想一下,冬天,一群人的房子里,一个大功率取暖器好,还是几个小功率取暖器好?
大功率方案
小功率方案
基站越小巧,数量越多,覆盖就越好,速度就越快。。。
天线去哪了?
大家有没有发现,以前大哥大都有很长的天线,早期的手机也有突出来的小天线,为什么后来我们就看不到带天线的手机了?
有人说
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