Која је разлика између 5Г и 4Г?
Данашња прича почиње формулом.
То је једноставна, али магична формула.Једноставан је јер има само три слова.И то је невероватно јер је то формула која садржи мистерију комуникационе технологије.
Формула је:
Дозволите ми да објасним формулу, која је основна физичка формула, брзина светлости = таласна дужина * фреквенција.
О формули можете рећи: било да је 1Г, 2Г, 3Г, или 4Г, 5Г, све самостално.
Жичано?Бежични?
Постоје само две врсте комуникационих технологија – жичана комуникација и бежична комуникација.
Ако вас позовем, информативни подаци су или у ваздуху (невидљиви и нематеријални) или у физичком материјалу (видљиви и опипљиви).
Ако се преноси на физичким материјалима, ради се о жичаној комуникацији.Користи се бакарна жица, оптичко влакно, итд., Све се назива жичним медијима.
Када се подаци преносе преко жичаних медија, брзина може достићи веома високе вредности.
На пример, у лабораторији, максимална брзина једног влакна достигла је 26 Тбпс;то је двадесет и шест хиљада пута традиционалног кабла.
Оптичко влакно
Ваздушна комуникација је уско грло мобилне комуникације.
Тренутни главни мобилни стандард је 4Г ЛТЕ, теоретска брзина од само 150 Мбпс (не рачунајући агрегацију оператера).Ово је потпуно ништа у поређењу са каблом.
дакле,ако 5Г жели да постигне велику брзину од краја до краја, критична тачка је да се пробије уско грло бежичне мреже.
Као што сви знамо, бежична комуникација је употреба електромагнетних таласа за комуникацију.Електронски таласи и светлосни таласи су електромагнетни таласи.
Његова фреквенција одређује функцију електромагнетног таласа.Електромагнетни таласи различитих фреквенција имају различите карактеристике и стога имају другу употребу.
На пример, високофреквентни гама зраци имају значајну смртоносност и могу се користити за лечење тумора.
Тренутно углавном користимо електричне таласе за комуникацију.наравно, постоји успон оптичких комуникација, као што је ЛИФИ.
ЛиФи (верност светлости), комуникација са видљивим светлом.
Вратимо се прво радио таласима.
Електроника припада некој врсти електромагнетног таласа.Његови фреквенцијски ресурси су ограничени.
Поделили смо фреквенцију на различите делове и доделили их различитим објектима и употребама да бисмо избегли сметње и сукобе.
Банд Наме | Скраћеница | ИТУ број опсега | Фреквенција и таласна дужина | Пример употребе |
Екстремно ниска фреквенција | ЕЛФ | 1 | 3-30Хз100.000-10.000 км | Комуникација са подморницама |
Супер ниска фреквенција | СЛФ | 2 | 30-300Хз10.000-1.000 км | Комуникација са подморницама |
Ултра ниске фреквенције | УЛФ | 3 | 300-3,000Хз1.000-100 км | Комуникација подморницама, комуникација унутар рудника |
Веома ниска фреквенција | ВЛФ | 4 | 3-30КХз100-10км | Навигација, временски сигнали, подморска комуникација, бежични монитори откуцаја срца, геофизика |
Ниска фреквенција | LF | 5 | 30-300КХз10-1км | Навигација, временски сигнали, АМ дуготаласно емитовање (Европа и делови Азије), РФИД, аматерски радио |
Средња фреквенција | MF | 6 | 300-3,000КХз1.000-100м | АМ (средњеталасни) програми, радио-аматери, лавински фарови |
Висока фреквенција | HF | 7 | 3-30МХз100-10М | Краткоталасно емитовање, радио за грађане, радио-аматерске и преко-хоризонтске ваздухопловне комуникације, РФИД, радар изнад хоризонта, аутоматско успостављање везе (АЛЕ)/небески талас (НВИС) радио комуникације, поморска и мобилна радио телефонија |
Веома висока фреквенција | ВХФ | 8 | 30-300МХз10-1м | ФМ, телевизијски преноси, комуникација земља-ваздух и авион-ваздух у линији видљивости, копнене мобилне и поморске мобилне комуникације, радио-аматер, метеоролошки радио |
Ултра висока фреквенција | УХФ | 9 | 300-3,000МХз1-0,1м | Телевизијски програми, микроталасна пећница, микроталасни уређаји/комуникације, радио астрономија, мобилни телефони, бежични ЛАН, Блуетоотх, ЗигБее, ГПС и двосмерни радио као што су земаљски мобилни, ФРС и ГМРС радио, аматерски радио, сателитски радио, системи за даљинско управљање, АДСБ |
Супер висока фреквенција | СХФ | 10 | 3-30ГХз100-10мм | Радио астрономија, микроталасни уређаји/комуникације, бежични ЛАН, ДСРЦ, најсавременији радари, комуникациони сателити, кабловско и сателитско телевизијско емитовање, ДБС, радио-аматер, сателитски радио |
Изузетно висока фреквенција | ЕХФ | 11 | 30-300ГХз10-1мм | Радио астрономија, високофреквентни микроталасни радио релеј, микроталасна даљинска детекција, аматерски радио, оружје усмерене енергије, скенер милиметарских таласа, бежични лан 802.11ад |
Терахерц или Изузетно висока фреквенција | ТХз од ТХФ | 12 | 300-3,000 ГХз1-0,1 мм | Експериментално медицинско снимање које замењује рендгенске зраке, ултрабрзу молекуларну динамику, физику кондензоване материје, спектроскопију у временском домену терахерца, терахерц рачунарство/комуникације, даљинско детекцију |
Употреба радио таласа различитих фреквенција
Ми углавном користимоМФ-СХФза комуникацију путем мобилног телефона.
На пример, „ГСМ900“ и „ЦДМА800“ се често односе на ГСМ који ради на 900МХз и ЦДМА на 800МХз.
Тренутно, главни светски стандард 4Г ЛТЕ технологије припада УХФ и СХФ.
Кина углавном користи СХФ
Као што видите, са развојем 1Г, 2Г, 3Г, 4Г, коришћена радио фреквенција постаје све већа и већа.
Зашто?
Ово је углавном зато што што је фреквенција већа, то је више фреквенцијских ресурса доступно.Што је више фреквенцијских ресурса доступно, то се може постићи већа брзина преноса.
Већа фреквенција значи више ресурса, што значи и бржу брзину.
Дакле, шта 5 Г користи одређене фреквенције?
Како је приказано испод:
Фреквенцијски опсег 5Г је подељен на два типа: један је испод 6ГХз, што се не разликује превише од наших тренутних 2Г, 3Г, 4Г, и други, који је висок, изнад 24ГХз.
Тренутно, 28ГХз је водећи међународни тестни опсег (фреквенцијски опсег може постати и први комерцијални фреквентни опсег за 5Г)
Ако се израчуна на 28 ГХз, према формули коју смо споменули горе:
Па, то је прва техничка карактеристика 5Г
Милиметарски талас
Дозволите ми да поново прикажем табелу учесталости:
Банд Наме | Скраћеница | ИТУ број опсега | Фреквенција и таласна дужина | Пример употребе |
Екстремно ниска фреквенција | ЕЛФ | 1 | 3-30Хз100.000-10.000 км | Комуникација са подморницама |
Супер ниска фреквенција | СЛФ | 2 | 30-300Хз10.000-1.000 км | Комуникација са подморницама |
Ултра ниске фреквенције | УЛФ | 3 | 300-3,000Хз1.000-100 км | Комуникација подморницама, комуникација унутар рудника |
Веома ниска фреквенција | ВЛФ | 4 | 3-30КХз100-10км | Навигација, временски сигнали, подморска комуникација, бежични монитори откуцаја срца, геофизика |
Ниска фреквенција | LF | 5 | 30-300КХз10-1км | Навигација, временски сигнали, АМ дуготаласно емитовање (Европа и делови Азије), РФИД, аматерски радио |
Средња фреквенција | MF | 6 | 300-3,000КХз1.000-100м | АМ (средњеталасни) програми, радио-аматери, лавински фарови |
Висока фреквенција | HF | 7 | 3-30МХз100-10М | Краткоталасно емитовање, радио за грађане, радио-аматерске и преко-хоризонтске ваздухопловне комуникације, РФИД, радар изнад хоризонта, аутоматско успостављање везе (АЛЕ)/небески талас (НВИС) радио комуникације, поморска и мобилна радио телефонија |
Веома висока фреквенција | ВХФ | 8 | 30-300МХз10-1м | ФМ, телевизијски преноси, комуникација земља-ваздух и авион-ваздух у линији видљивости, копнене мобилне и поморске мобилне комуникације, радио-аматер, метеоролошки радио |
Ултра висока фреквенција | УХФ | 9 | 300-3,000МХз1-0,1м | Телевизијски програми, микроталасна пећница, микроталасни уређаји/комуникације, радио астрономија, мобилни телефони, бежични ЛАН, Блуетоотх, ЗигБее, ГПС и двосмерни радио као што су земаљски мобилни, ФРС и ГМРС радио, аматерски радио, сателитски радио, системи за даљинско управљање, АДСБ |
Супер висока фреквенција | СХФ | 10 | 3-30ГХз100-10мм | Радио астрономија, микроталасни уређаји/комуникације, бежични ЛАН, ДСРЦ, најсавременији радари, комуникациони сателити, кабловско и сателитско телевизијско емитовање, ДБС, радио-аматер, сателитски радио |
Изузетно висока фреквенција | ЕХФ | 11 | 30-300ГХз10-1мм | Радио астрономија, високофреквентни микроталасни радио релеј, микроталасна даљинска детекција, аматерски радио, оружје усмерене енергије, скенер милиметарских таласа, бежични лан 802.11ад |
Терахерц или Изузетно висока фреквенција | ТХз од ТХФ | 12 | 300-3,000 ГХз1-0,1 мм | Експериментално медицинско снимање које замењује рендгенске зраке, ултрабрзу молекуларну динамику, физику кондензоване материје, спектроскопију у временском домену терахерца, терахерц рачунарство/комуникације, даљинско детекцију |
Молимо обратите пажњу на крајњи ред.Да ли је то амилиметарски талас!
Па, пошто су високе фреквенције тако добре, зашто раније нисмо користили високе фреквенције?
Разлог је једноставан:
– није да не желите да га користите.То је да си то не можете приуштити.
Изванредне карактеристике електромагнетних таласа: што је већа фреквенција, то је краћа таласна дужина, ближе је линеарном ширењу (што је лошија дифракциона способност).Што је фреквенција већа, то је веће слабљење у медијуму.
Погледајте своју ласерску оловку (таласна дужина је око 635 нм).Светлост која се емитује је права.Ако га блокирате, нећете моћи да прођете.
Затим погледајте сателитске комуникације и ГПС навигацију (таласна дужина је око 1 цм).Ако постоји препрека, сигнала неће бити.
Велики лонац сателита мора бити калибрисан да усмерава сателит у правом смеру, или ће чак и благо неусклађеност утицати на квалитет сигнала.
Ако мобилна комуникација користи високофреквентни опсег, њен најзначајнији проблем је значајно скраћена удаљеност преноса, а способност покривености је знатно смањена.
За покривање исте области, број потребних 5Г базних станица ће значајно премашити 4Г.
Шта значи број базних станица?Новац, инвестиција и цена.
Што је фреквенција нижа, то ће мрежа бити јефтинија и конкурентнија.Због тога су се сви носиоци борили за нискофреквентне опсеге.
Неки опсези се чак називају - златним фреквенцијским опсезима.
Стога, на основу горе наведених разлога, под претпоставком високе фреквенције, да би се смањио притисак трошкова изградње мреже, 5Г мора пронаћи нови излаз.
А који су излаз?
Прво, ту је микро базна станица.
Микро базна станица
Постоје две врсте базних станица, микро базне станице и макро базне станице.Погледајте име, а микро базна станица је сићушна;макро базна станица је огромна.
Макро базна станица:
Да покрије велику површину.
Микро базна станица:
Веома мали.
Сада се често могу видети многе микро базне станице, посебно у урбаним срединама иу затвореном простору.
У будућности, када је у питању 5Г, биће их много више, а биће инсталирани свуда, скоро свуда.
Можете питати, да ли ће бити било каквог утицаја на људско тело ако има толико базних станица?
Мој одговор је – не.
Што је више базних станица, то је мање зрачења.
Размислите, зими, у кући са групом људи, да ли је боље имати један грејач велике снаге или неколико грејача мале снаге?
Мала базна станица, мале снаге и погодна за све.
Ако је само велика базна станица, зрачење је значајно и предалеко, сигнала нема.
Где је антена?
Да ли сте приметили да су мобилни телефони у прошлости имали дугачку антену, а рани мобилни телефони мале антене?Зашто сада немамо антене?
Па, није да нам антене нису потребне;то је да су нам антене све мање.
Према карактеристикама антене, дужина антене треба да буде пропорционална таласној дужини, отприлике између 1/10 ~ 1/4
Како се време мења, фреквенција комуникације наших мобилних телефона је све већа, а таласна дужина све краћа, а антена ће такође постати бржа.
Милиметарска комуникација, антена такође постаје милиметарска
То значи да се антена може у потпуности убацити у мобилни телефон, па чак и неколико антена.
Ово је трећи кључ 5Г
Масивни МИМО (технологија са више антена)
МИМО, што значи вишеструки улаз, вишеструки излаз.
У ЛТЕ ери већ имамо МИМО, али број антена није превелик, и може се само рећи да је то претходна верзија МИМО-а.
У ери 5Г, МИМО технологија постаје побољшана верзија Массиве МИМО.
Мобилни телефон може бити пуњен са више антена, а да не спомињемо мобилне торњеве.
У претходној базној станици било је само неколико антена.
У ери 5Г, број антена се не мери комадима, већ помоћу антенског низа „мазе“.
Међутим, антене не би требало да буду превише близу једна другој.
Због карактеристика антена, низ више антена захтева да растојање између антена буде изнад половине таласне дужине.Ако се превише приближе, ометаће једни друге и утицати на пренос и пријем сигнала.
Када базна станица емитује сигнал, то је као сијалица.
Сигнал се емитује у околину.За светлост, наравно, треба да осветли целу собу.Ако само да би се илустровало одређено подручје или објекат, већина светлости се губи.
Базна станица је иста;много енергије и ресурса се губи.
Дакле, можемо ли пронаћи невидљиву руку да вежемо расејану светлост?
Ово не само да штеди енергију, већ и осигурава да подручје које треба осветлити има довољно светлости.
Одговор је да.
Ово јеБеамформинг
Обликовање зрака или просторно филтрирање је техника обраде сигнала која се користи у низовима сензора за усмерени пренос или пријем сигнала.Ово се постиже комбиновањем елемената у антенском низу тако да сигнали под одређеним угловима доживљавају конструктивне сметње док други доживљавају деструктивне сметње.Обликовање снопа се може користити и на предајном и на пријемном крају да би се постигла просторна селективност.
Ова технологија просторног мултиплексирања се променила од омнидирекционе покривености сигналом ка прецизним усмереним услугама, неће ометати снопове у истом простору да би обезбедила више комуникационих веза, значајно побољшала капацитет услуге базне станице.
У тренутној мобилној мрежи, чак и ако се двоје људи зову лицем у лице, сигнали се преносе преко базних станица, укључујући контролне сигнале и пакете података.
Али у ери 5Г, ова ситуација није нужно случај.
Пета значајна карактеристика 5Г —Д2Дје уређај на уређај.
У ери 5Г, ако два корисника под истом базном станицом међусобно комуницирају, њихови подаци више неће бити прослеђени преко базне станице, већ директно на мобилни телефон.
На овај начин штеди много ваздушних ресурса и смањује притисак на базну станицу.
Али, ако мислите да не морате да плаћате на овај начин, онда се варате.
Контролна порука такође треба да иде са базне станице;користите ресурсе спектра.Како су Оператери могли да те пусте?
Комуникациона технологија није мистериозна;као крунски драгуљ комуникационе технологије, 5 Г није недостижна технологија иновације револуције;то је више еволуција постојеће комуникационе технологије.
Као што је рекао један стручњак -
Границе комуникационе технологије нису ограничене на техничка ограничења, већ на закључке засноване на ригорозној математици, коју је немогуће брзо прекинути.
А како даље истражити потенцијал комуникације у оквиру научних принципа је неуморна потрага многих људи у индустрији комуникација.
Време поста: Јун-02-2021