外行都能看懂！趣解5G

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