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5G,看这一个帖子全明白
网友【白晓剩】于【太平洋时间 2020-06-30 09:25:47】分享在【时代发展的印记】版块    3509    2    9

5G目前是比较火爆的一个话题,尤其是需要更换手机的朋友,就不得不考虑到底是购买5G手机呢,还是继续购买4G手机,到底5G网络什么时候普及到自己家门口呢。

简而言之,5G指的就是第五代通讯技术,它最主要的特点是:波长为毫米级、超宽带、超高速度、延迟超低。

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5G的发展路程

1G实现了模拟语音通信,80后的你如果还有印象,那时的大哥大没有屏幕,就只能打电话;

2G实现了语音通信数字化,尤其是小灵通活了,这种功能机有了小屏幕,可以发短信啦;

3G实现了语音以外图片等多媒体通信,手机的屏幕变大,可以浏览图片等信息啦;

4G实现了局域高速上网,尤其是智能手机屏幕是越来越大了,因为可以看视频了;

1G~4G都是着眼于个人与个人之间的更方便快捷的通信,而5G的到来颠覆了这一切,它能够实现随时、随地、万物互联,局限性大大减小。

先记住下面这个神奇却简单的公式:

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通讯技术,本质上就分为两种:有线通讯、无线通讯。

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信息数据要么就在电线上面传输(看得见摸得着),要么就在空气中传输(看不见摸不着)。

有线传播,速度可以非常高,但空中传播,却是移动通讯的一个瓶颈。现在主流的4G LTE,理论速率只有150Mbps,这比有线传播差的太远了。

所以,5G网络研发的一个重中之重,就是突破无线传播的这一个瓶颈问题。

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无线通讯利用的就是电磁波进行通讯,电波和光波,都属于电磁波的范畴。

电磁波的功能特性,是由它的频率所决定的,不同频率的电磁波有不同的属性特点,从而有了不同的用途。比如高频的γ射线,它具有很强大的杀伤力,可以用来治疗肿瘤。

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电波之间也是会有干扰的,为了避免干扰和冲突,对电波进行了划分,然后分配不同的用途。

我们在手机上使用的主要是中频~超高频,比如常说的“GSM900”指的是工作频段在900MHz的GSM,“CDMA800”指的是工作频段在800MHz的CDMA。

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从1G到4G,使用的电波频率越来越高,这是因为,频率越高,能使用的频率资源就更丰富,从而传输速率就越高。

频率资源是什么?把频率资源比作车厢,越高的频率,车厢就越多,同等时间内能够装载的信息量就越多。

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那么5G的使用频率是多少呢?先看下图:

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5G的频率范围,分为两种:一种是6GHz以下,这个和2G/3G/4G差别不算太大;还有一种就很高了,在24GHz以上,目前在国际上主要使用28GHz进行试验。

就按28GHz来计算,根据前面的公式:

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这就是5G的第一个技术特点:毫米波。

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最下面一行就是毫米波。

高频率好处如此多,为什么我们以前不使用呢?并不是不想用,而是用不起。

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电磁波的显著特点:频率越高,波长越短,越趋近于直线传播(绕射和穿墙能力越差),频率越高,在传播介质中的衰减也就越大。

比如激光笔(波长635nm左右),射出的光是直的吧,被挡住了它就悲催的过不去了;再看卫星通信和GPS导航(波长1cm左右),如果被物体挡住,就没信号了吧。

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卫星的那张大嘴巴,必须瞄准卫星的方向,要不然哪怕歪一丢丢,就会大幅度影响信号质量。

在移动通讯中使用高频率,就存在一个大问题,即传输距离大幅度缩短,覆盖能力大幅度减弱。

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同样的范围,5G需要更多的基站,建站的增加意味着成本的增加。

这就是为什么三大运营商,奋力追求低频段,太省钱了。

这也是为什么,5G时代来了,运营商却拼命的希望设备供应商降低基站的价格。

可基站的价格再怎么压缩,总有个低谷的,不可能一直压下去,而且谷底的价格未必就是运营商理想的价格。

这个时候,运营商想出来了一个办法:微基站。

大家经常在户外见到的高高的铁塔样子的属于宏基站:

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微基站是比较小的:

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实际上,现在的微基站就有很多,包括城区里的和室内的,这些是属于4G的微基站,等5G时代,微基站会更多。

有的人知道,运营商找上门来,说给墙上挂一个4G信号放大器,给200元,电费单独算,这种就是微基站。

那么问题来了,微基站会有辐射,它对人体有没有伤害?

不,没有伤害!实际上,和大家的认知相反,微基站的数量越多,辐射反而越小。

比如到了冬天,一个大房子里,用了大功率的取暖器好呢,还是好几个的小功率的取暖器好呢?

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小功率可以看出,更适合:

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所以基站小,功率低,信号好,辐射小!

下期继续分享5G网络更深层次的知识。

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