5G 無線通信與 4G 有什么區(qū)別呢?
大家都知道,電波和光波都屬于電磁波。
電磁波的頻率資源有限,根據(jù)不同的頻率特性,有不同的用途。我們目前主要使用電波進(jìn)行通信。
電波屬于電磁波的一種,它的頻率資源也是有限的。
不同頻率電波的用途
大家注意上面圖中的紅色字體。一直以來,我們主要是用中頻~超高頻進(jìn)行手機通信的。。。隨著 1G、2G、3G、4G 的發(fā)展,使用的頻率是越來越高的。因為頻率越高,速度越快,車道(頻段)越寬。
5G 的頻段具體是多少呢?
上個月,我們國家工信部下發(fā)通知,明確了我國的 5G 初始中頻頻段:
3.3-3.6GHz、4.8-5GHz 兩個頻段
同時,24.75-27.5GHz、37-42.5GHz 高頻頻段正在征集意見。
目前,國際上主要使用 28GHz 進(jìn)行試驗(這個頻段也有可能成為 5G 最先商用的頻段)。
如果按 28GHz 來算,根據(jù)前文我們提到的公式:
好啦,這個就是 5G 的第一個技術(shù)特點——毫米波
繼續(xù),繼續(xù)。
既然,頻率高這么好,你一定會問:“為什么以前我們不用高頻率呢?”
原因很簡單——不是不想用。是用不起。
電磁波的一個顯著特點:頻率越高(波長越短),就越趨近于直線傳播(繞射能力越差)。
而且,頻率越高,傳播過程中的衰減也越大。
你看激光筆(波長 635nm 左右),射出的光是直的吧,擋住了就過不去了。再看衛(wèi)星通信和 GPS 導(dǎo)航(波長 1cm 左右),如果有遮擋物,就沒信號了吧。而且,衛(wèi)星那口大鍋,必須校準(zhǔn)瞄著衛(wèi)星的方向。。。稍微歪一點,都會有影響。
如果 5G 用高頻段,那么它最大的問題,就是覆蓋能力會大幅減弱。
覆蓋同一個區(qū)域,需要的基站數(shù)量將大大超過 4G。
這就是為什么這些年,電信、移動、聯(lián)通為了低頻段而爭得頭破血流。
所以,基于以上原因。
在高頻率的前提下,為了減輕覆蓋方面的成本壓力,5G 必須尋找新的出路。
首先,是微基站。
微基站
基站有兩種,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,建一個覆蓋一大片
以后更多的將是微基站,到處都裝,隨處可見。
微基站
微基站的造型有很多種,靈活地與周圍的環(huán)境相融合(偽裝),不會讓用戶在心理上產(chǎn)生不適。
基站越小巧,數(shù)量越多,覆蓋就越好,速度就越快。。。
天線
大家有沒有發(fā)現(xiàn),以前大哥大都有很長的天線,早期的手機也有突出來的小天線,為什么后來我們就看不到帶天線的手機了?
主要的原因是——天線變小了。
根據(jù)天線特性,天線長度應(yīng)與波長成正比,大約在 1/10~1/4 之間。
頻率越高,波長越短,天線也就跟著變短啦!
毫米波,天線也變成毫米級。。。
這就意味著,天線完全可以塞進(jìn)手機的里面,甚至可以塞很多根。。。
這就是 5G 的第三大殺手锏——Massive MIMO
MIMO 就是“多進(jìn)多出”(Multiple-Input Multiple-Output),多根天線發(fā)送,多根天線接收。
在 LTE 時代就已經(jīng)有 MIMO 了,5G 繼續(xù)發(fā)揚光大,變成了加強版的 Massive MIMO(Massive:大規(guī)模的,大量的)。
手機都能塞好多根,基站就更不用說了。
以前的基站,天線就那么幾根,5G 時代,就不是按根來算了,是按“陣”。 “天線陣列”。
不過,天線之間的距離也不能太近。
......
5G無線通信與4G的典型區(qū)別.pdf
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