Koja je razlika između 5G i 4G?

Koja je razlika između 5G i 4G?

Današnja priča počinje formulom.

To je jednostavna, ali magična formula.Jednostavan je jer ima samo tri slova.I to je nevjerovatno jer je to formula koja sadrži misteriju komunikacijske tehnologije.

Formula je:

Dozvolite mi da objasnim formulu, koja je osnovna fizička formula, brzina svjetlosti = talasna dužina * frekvencija.

O formuli možete reći: bilo da je 1G, 2G, 3G ili 4G, 5G, sve samostalno.

Žičani?Bežični?

Postoje samo dvije vrste komunikacijskih tehnologija – žičana komunikacija i bežična komunikacija.

Ako vas pozovem, informativni podaci su ili u zraku (nevidljivi i nematerijalni) ili u fizičkom materijalu (vidljivi i opipljivi).

Ako se prenosi na fizičkim materijalima, radi se o žičanoj komunikaciji.Koristi se bakarna žica, optičko vlakno, itd., sve se naziva žičnim medijima.

Kada se podaci prenose preko ožičenog medija, brzina može doseći vrlo visoke vrijednosti.

Na primjer, u laboratoriji je maksimalna brzina jednog vlakna dostigla 26 Tbps;to je dvadeset i šest hiljada puta veći od tradicionalnog kabla.

Optical Fiber

Vazdušna komunikacija je usko grlo mobilne komunikacije.

Trenutni mainstream mobilni standard je 4G LTE, teoretska brzina od samo 150 Mbps (isključujući agregaciju operatera).Ovo nije ništa u poređenju sa kablovskom.

stoga,ako 5G želi postići veliku brzinu end-to-end, kritična tačka je probijanje bežičnog uskog grla.

Kao što svi znamo, bežična komunikacija je korištenje elektromagnetnih valova za komunikaciju.Elektronski talasi i svetlosni talasi su i elektromagnetski talasi.

Njegova frekvencija određuje funkciju elektromagnetnog vala.Elektromagnetski talasi različitih frekvencija imaju različite karakteristike i stoga imaju i drugu upotrebu.

Na primjer, visokofrekventni gama zraci imaju značajnu smrtonosnost i mogu se koristiti za liječenje tumora.

Trenutno uglavnom koristimo električne valove za komunikaciju.naravno, postoji uspon optičkih komunikacija, poput LIFI-ja.

LiFi (vjernost svjetla), komunikacija vidljivim svjetlom.

Vratimo se prvo radio talasima.

Elektronika pripada vrsti elektromagnetnog talasa.Njegovi frekvencijski resursi su ograničeni.

Podijelili smo frekvenciju na različite dijelove i dodijelili ih raznim objektima i namjenama kako bismo izbjegli smetnje i sukobe.

Upotreba radio talasa različitih frekvencija

Mi uglavnom koristimoMF-SHFza komunikaciju putem mobilnog telefona.

Na primjer, “GSM900” i “CDMA800” se često odnose na GSM koji radi na 900MHz i CDMA koji radi na 800MHz.

Trenutno, glavni svjetski standard 4G LTE tehnologije pripada UHF i SHF.

Kina uglavnom koristi SHF

Kao što vidite, razvojem 1G, 2G, 3G, 4G, korištena radio frekvencija postaje sve veća i veća.

Zašto?

To je uglavnom zato što što je frekvencija veća, to je više frekvencijskih resursa dostupno.Što je više frekvencijskih resursa dostupno, to se može postići veća brzina prijenosa.

Viša frekvencija znači više resursa, što znači i veću brzinu.

Dakle, šta 5 G koristi određene frekvencije?

Kao što je prikazano u nastavku:

Frekvencijski opseg 5G podijeljen je u dvije vrste: jedan je ispod 6GHz, što se ne razlikuje previše od naših trenutnih 2G, 3G, 4G, i drugi, koji je visok, iznad 24GHz.

Trenutno je 28GHz vodeći međunarodni testni opseg (frekvencijski opseg može postati i prvi komercijalni frekvencijski opseg za 5G)

Ako se računa na 28 GHz, prema formuli koju smo spomenuli gore:

Pa, to je prva tehnička karakteristika 5G

Milimetarski talas

Dozvolite mi da ponovo pokažem tabelu frekvencija:

Molimo obratite pažnju na krajnji dio.Je li to amilimetarski talas!

Pa, pošto su visoke frekvencije tako dobre, zašto ranije nismo koristili visoke frekvencije?

Razlog je jednostavan:

– nije da ne želite da ga koristite.To je da si to ne možeš priuštiti.

Izuzetne karakteristike elektromagnetnih talasa: što je veća frekvencija, to je kraća talasna dužina, što je bliže linearnom širenju (što je lošija difrakciona sposobnost).Što je frekvencija veća, to je veće slabljenje u mediju.

Pogledajte svoju lasersku olovku (valna dužina je oko 635 nm).Svetlost koja se emituje je ravna.Ako ga blokirate, nećete moći proći.

Zatim pogledajte satelitske komunikacije i GPS navigaciju (valna dužina je oko 1 cm).Ako postoji prepreka, signala neće biti.

Veliki lonac satelita mora biti kalibriran da usmjeri satelit u pravom smjeru, ili će čak i neznatno neusklađenost utjecati na kvalitet signala.

Ako mobilna komunikacija koristi visokofrekventni opseg, njen najznačajniji problem je znatno skraćena udaljenost prijenosa, a sposobnost pokrivenosti je znatno smanjena.

Za pokrivanje istog područja, broj potrebnih 5G baznih stanica znatno će premašiti 4G.

Šta znači broj baznih stanica?Novac, investicija i trošak.

Što je frekvencija niža, to će mreža biti jeftinija i konkurentnija.Zbog toga su se svi nosioci borili za niskofrekventne opsege.

Neki opsezi se čak nazivaju - zlatnim frekvencijskim opsezima.

Stoga, na osnovu gore navedenih razloga, pod pretpostavkom visoke frekvencije, da bi se smanjio troškovni pritisak izgradnje mreže, 5G mora pronaći novi izlaz.

A koji su izlaz?

Prvo, tu je mikro bazna stanica.

Mikro bazna stanica

Postoje dvije vrste baznih stanica, mikro bazne stanice i makro bazne stanice.Pogledajte ime, a mikro bazna stanica je sićušna;makro bazna stanica je ogromna.

Makro bazna stanica:

Za pokrivanje velike površine.

Mikro bazna stanica:

Vrlo male.

Sada se često mogu vidjeti mnoge mikro bazne stanice, posebno u urbanim sredinama iu zatvorenom prostoru.

U budućnosti, kada je u pitanju 5G, biće ih mnogo više, a biće instalirani svuda, skoro svuda.

Možete se zapitati, hoće li biti ikakvog utjecaja na ljudsko tijelo ako je toliko baznih stanica u blizini?

Moj odgovor je – ne.

Što više baznih stanica ima, to je manje zračenja.

Razmislite, da li je zimi, u kući sa grupom ljudi, bolje imati jednu grijalicu velike snage ili nekoliko grijalica male snage?

Mala bazna stanica, male snage i pogodna za svakoga.

Ako je samo velika bazna stanica, zračenje je značajno i predaleko, signala nema.

Gdje je antena?

Jeste li primijetili da su mobilni telefoni u prošlosti imali dugu antenu, a rani mobilni telefoni male antene?Zašto sada nemamo antene?

Pa, nije da nam ne trebaju antene;to je da su nam antene sve manje.

Prema karakteristikama antene, dužina antene treba da bude proporcionalna talasnoj dužini, otprilike između 1/10 ~ 1/4

Kako se vrijeme mijenja, frekvencija komunikacije naših mobilnih telefona je sve veća, a talasna dužina sve kraća, a i antena će postati brža.

Milimetarska komunikacija, antena postaje i milimetarska

To znači da se antena može u potpunosti umetnuti u mobilni telefon, pa čak i nekoliko antena.

Ovo je treći ključ 5G

Masivni MIMO (tehnologija s više antena)

MIMO, što znači višestruki ulaz, višestruki izlaz.

U LTE eri već imamo MIMO, ali broj antena nije prevelik i može se samo reći da je to prethodna verzija MIMO-a.

U eri 5G, MIMO tehnologija postaje poboljšana verzija Massive MIMO.

Mobilni telefon može biti punjen sa više antena, a da ne spominjemo mobilne tornjeve.

U prethodnoj baznoj stanici bilo je samo nekoliko antena.

U eri 5G, broj antena se ne mjeri po komadima, već po antenskom nizu “Array”.

Međutim, antene ne bi trebale biti preblizu jedna drugoj.

Zbog karakteristika antena, višeantenski niz zahtijeva da razmak između antena bude iznad polovine valne dužine.Ako se previše približe, ometat će jedni druge i utjecati na prijenos i prijem signala.

Kada bazna stanica emituje signal, to je kao sijalica.

Signal se emituje u okolinu.Za svjetlost, naravno, treba osvijetliti cijelu prostoriju.Ako samo za ilustraciju određenog područja ili objekta, većina svjetla se gubi.

Bazna stanica je ista;mnogo energije i resursa se gubi.

Dakle, možemo li pronaći nevidljivu ruku da vežemo raspršenu svjetlost?

Ovo ne samo da štedi energiju, već i osigurava da područje koje treba osvijetliti ima dovoljno svjetla.

Odgovor je da.

Ovo jeBeamforming

Oblikovanje zraka ili prostorno filtriranje je tehnika obrade signala koja se koristi u nizovima senzora za usmjereni prijenos ili prijem signala.Ovo se postiže kombinovanjem elemenata u antenskom nizu tako da signali pod određenim uglovima doživljavaju konstruktivne smetnje dok drugi doživljavaju destruktivne smetnje.Oblikovanje snopa se može koristiti i na odašiljajućem i na prijemnom kraju kako bi se postigla prostorna selektivnost.

Ova tehnologija prostornog multipleksiranja je promijenjena od omnidirekcionog pokrivanja signalom do preciznih usmjerenih usluga, neće ometati snopove u istom prostoru kako bi obezbijedila više komunikacionih veza, značajno poboljšala kapacitet usluge bazne stanice.

U trenutnoj mobilnoj mreži, čak i ako se dvoje ljudi zovu licem u lice, signali se prenose preko baznih stanica, uključujući kontrolne signale i pakete podataka.

Ali u eri 5G ova situacija nije nužno slučaj.

Peta značajna karakteristika 5G —D2Dje uređaj na uređaj.

U eri 5G, ako dva korisnika pod istom baznom stanicom međusobno komuniciraju, njihovi podaci više neće biti proslijeđeni preko bazne stanice već direktno na mobilni telefon.

Na taj način štedi mnogo vazdušnih resursa i smanjuje pritisak na baznu stanicu.

Ali, ako mislite da ne morate platiti na ovaj način, onda ste u krivu.

Kontrolna poruka takođe treba da ide sa bazne stanice;koristite resurse spektra.Kako su vas Operateri mogli pustiti?

Komunikacijska tehnologija nije tajanstvena;kao krunski dragulj komunikacijske tehnologije, 5 G nije nedostižna tehnologija inovacije revolucije;to je više evolucija postojeće komunikacijske tehnologije.

Kao što je jedan stručnjak rekao-

Ograničenja komunikacijske tehnologije nisu ograničena na tehnička ograničenja, već na zaključke zasnovane na rigoroznoj matematici, koju je nemoguće brzo prekinuti.

A kako dalje istražiti potencijal komunikacije u okviru naučnih principa je neumorna potraga mnogih ljudi u komunikacijskoj industriji.