Beth yw'r gwahaniaeth rhwng 5G a 4G?

Beth yw'r gwahaniaeth rhwng 5G a 4G?

Mae stori heddiw yn dechrau gyda fformiwla.

Mae'n fformiwla syml ond hudolus.Mae'n syml oherwydd dim ond tair llythyren sydd ganddo.Ac mae'n anhygoel oherwydd ei fod yn fformiwla sy'n cynnwys dirgelwch technoleg cyfathrebu.

Y fformiwla yw:

Gadewch i mi esbonio'r fformiwla, sef y fformiwla ffiseg sylfaenol, cyflymder golau = tonfedd * amlder.

Am y fformiwla, gallwch ddweud: p'un a yw'n 1G, 2G, 3G, neu 4G, 5G, i gyd ar ei ben ei hun.

Wedi'i wifro?Di-wifr?

Dim ond dau fath o dechnolegau cyfathrebu sydd - cyfathrebu gwifren a chyfathrebu diwifr.

Os byddaf yn eich galw, mae'r data gwybodaeth naill ai yn yr awyr (anweledig ac anniriaethol) neu'r deunydd ffisegol (gweladwy a diriaethol).

Os caiff ei drosglwyddo ar y deunyddiau ffisegol, mae'n gyfathrebu â gwifrau.Fe'i defnyddir gwifren gopr, ffibr optegol, ac ati, y cyfeirir atynt i gyd fel cyfryngau gwifrau.

Pan drosglwyddir data dros gyfryngau gwifrau, gall y gyfradd gyrraedd gwerthoedd uchel iawn.

Er enghraifft, yn y labordy, mae cyflymder uchaf un ffibr wedi cyrraedd 26Tbps;mae'n chwe mil ar hugain o weithiau o gebl traddodiadol.

Ffibr Optegol

Cyfathrebu yn yr awyr yw tagfa cyfathrebu symudol.

Y safon symudol prif ffrwd gyfredol yw 4G LTE, cyflymder damcaniaethol o 150Mbps yn unig (ac eithrio agregu cludwyr).Nid yw hyn yn ddim byd o gwbl o'i gymharu â chebl.

Felly,os yw 5G am gyflawni cyflymder uchel o'r dechrau i'r diwedd, y pwynt hollbwysig yw torri drwy'r dagfa diwifr.

Fel y gwyddom i gyd, cyfathrebu di-wifr yw'r defnydd o donnau electromagnetig ar gyfer cyfathrebu.Mae tonnau electronig a thonnau golau ill dau yn donnau electromagnetig.

Mae ei amlder yn pennu swyddogaeth ton electromagnetig.Mae gan donnau electromagnetig o wahanol amleddau nodweddion gwahanol ac felly mae ganddynt ddefnyddiau eraill.

Er enghraifft, mae gan belydrau gama amledd uchel farwoldeb sylweddol a gellir eu defnyddio i drin tiwmorau.

Ar hyn o bryd rydym yn defnyddio tonnau trydan yn bennaf ar gyfer cyfathrebu.wrth gwrs, mae cynnydd mewn cyfathrebu optegol, fel LIFI.

LiFi (ffyddlondeb ysgafn), cyfathrebu golau gweladwy.

Dewch i ni ddod yn ôl at donnau radio yn gyntaf.

Mae electroneg yn perthyn i fath o don electromagnetig.Mae ei adnoddau amlder yn gyfyngedig.

Fe wnaethom rannu amlder yn wahanol rannau a'u neilltuo i wahanol wrthrychau a defnyddiau i osgoi ymyrraeth a gwrthdaro.

Y defnydd o donnau radio o wahanol amleddau

Rydym yn defnyddio yn bennafMF-SHFar gyfer cyfathrebu ffôn symudol.

Er enghraifft, mae “GSM900” a “CDMA800” yn aml yn cyfeirio at GSM yn gweithredu ar 900MHz a CDMA yn rhedeg ar 800MHz.

Ar hyn o bryd, mae safon technoleg 4G LTE prif ffrwd y byd yn perthyn i UHF a SHF.

Mae Tsieina yn defnyddio SHF yn bennaf

Fel y gallwch weld, gyda datblygiad 1G, 2G, 3G, 4G, mae'r amledd radio a ddefnyddir yn mynd yn uwch ac yn uwch.

Pam?

Mae hyn yn bennaf oherwydd po uchaf yw'r amlder, y mwyaf o adnoddau amledd sydd ar gael.Po fwyaf o adnoddau amledd sydd ar gael, yr uchaf y gellir cyflawni'r gyfradd drosglwyddo.

Mae amledd uwch yn golygu mwy o adnoddau, sy'n golygu cyflymder cyflymach.

Felly, beth mae 5 G yn defnyddio'r amleddau penodol?

Fel y dangosir isod:

Rhennir ystod amlder 5G yn ddau fath: mae un yn is na 6GHz, nad yw'n rhy wahanol i'n 2G, 3G, 4G presennol, a'r llall, sy'n uchel, uwchlaw 24GHz.

Ar hyn o bryd, 28GHz yw'r prif fand prawf rhyngwladol (efallai y bydd y band amledd hefyd yn dod yn fand amledd masnachol cyntaf ar gyfer 5G)

Os caiff ei gyfrifo gan 28GHz, yn ôl y fformiwla y soniasom amdano uchod:

Wel, dyna nodwedd dechnegol gyntaf 5G

Ton milimetr

Gadewch i mi ddangos y tabl amlder eto:

Rhowch sylw i'r llinell waelod.A yw hynny amilimetr-ton!

Wel, gan fod amleddau uchel mor dda, pam na wnaethom ddefnyddio amledd uchel o'r blaen?

Mae'r rheswm yn syml:

– nid nad ydych am ei ddefnyddio.Mae'n yw na allwch ei fforddio.

Nodweddion rhyfeddol tonnau electromagnetig: po uchaf yw'r amledd, y byrraf yw'r donfedd, yr agosaf at y lledaeniad llinellol (y gwaethaf yw'r gallu diffreithiant).Po uchaf yw'r amlder, y mwyaf yw'r gwanhad yn y cyfrwng.

Edrychwch ar eich beiro laser (mae tonfedd tua 635nm).Mae'r golau a allyrrir yn syth.Os ydych chi'n ei rwystro, ni allwch ei gyrraedd.

Yna edrychwch ar gyfathrebu lloeren a llywio GPS (tonfedd yw tua 1cm).Os oes rhwystr, ni fydd signal.

Rhaid calibro pot mawr y lloeren i bwyntio'r lloeren i'r cyfeiriad cywir, neu bydd hyd yn oed ychydig o gamaliniad yn effeithio ar ansawdd y signal.

Os yw cyfathrebu symudol yn defnyddio'r band amledd uchel, ei broblem fwyaf arwyddocaol yw'r pellter trosglwyddo sydd wedi'i fyrhau'n sylweddol, ac mae'r gallu darlledu yn cael ei leihau'n fawr.

I gwmpasu'r un ardal, bydd nifer y gorsafoedd sylfaen 5G sydd eu hangen yn sylweddol uwch na 4G.

Beth mae nifer y gorsafoedd sylfaen yn ei olygu?Yr arian, buddsoddiad, a'r gost.

Po isaf yw'r amlder, y rhataf fydd y rhwydwaith, a'r mwyaf cystadleuol fydd.Dyna pam mae pob cludwr wedi cael trafferth am fandiau amledd isel.

Gelwir rhai bandiau hyd yn oed - y bandiau amledd aur.

Felly, yn seiliedig ar y rhesymau uchod, o dan y rhagosodiad o amlder uchel, er mwyn lleihau pwysau cost adeiladu rhwydwaith, rhaid i 5G ddod o hyd i ffordd newydd allan.

A beth yw'r ffordd allan?

Yn gyntaf, mae'r orsaf sylfaen ficro.

Gorsaf ficro sylfaen

Mae dau fath o orsafoedd sylfaen, gorsafoedd sylfaen micro a gorsafoedd sylfaen macro.Edrychwch ar yr enw, ac mae'r orsaf sylfaen ficro yn fach iawn;mae'r orsaf sylfaen macro yn enfawr.

Gorsaf Macro sylfaenol:

I orchuddio ardal fawr.

Gorsaf ficro sylfaen:

Bach iawn.

Mae llawer o orsafoedd sylfaen micro nawr, yn enwedig mewn ardaloedd trefol a dan do, i'w gweld yn aml.

Yn y dyfodol, pan ddaw i 5G, bydd llawer mwy, a byddant yn cael eu gosod ym mhobman, bron ym mhobman.

Efallai y byddwch yn gofyn, a fydd unrhyw effaith ar y corff dynol os oes cymaint o orsafoedd sylfaen o gwmpas?

Fy ateb yw – na.

Po fwyaf o orsafoedd sylfaen sydd, y lleiaf o ymbelydredd sydd.

Meddyliwch amdano, yn y gaeaf, mewn tŷ gyda grŵp o bobl, a yw'n well cael un gwresogydd pŵer uchel neu sawl gwresogydd pŵer isel?

Yr orsaf sylfaen fach, pŵer isel ac yn addas i bawb.

Os mai dim ond gorsaf sylfaen fawr, mae'r ymbelydredd yn sylweddol ac yn rhy bell i ffwrdd, nid oes signal.

Ble mae'r antena?

A ydych chi wedi sylwi bod gan ffonau symudol antena hir yn y gorffennol, a bod gan ffonau symudol cynnar antenâu bach?Pam nad oes gennym ni antenâu nawr?

Wel, nid nad oes angen antenâu arnom;mae'n ffaith bod ein antenâu yn mynd yn llai.

Yn ôl nodweddion yr antena, dylai hyd yr antena fod yn gymesur â'r donfedd, tua rhwng 1/10 ~ 1/4

Wrth i amser newid, mae amlder cyfathrebu ein ffonau symudol yn cynyddu, ac mae'r donfedd yn mynd yn fyrrach ac yn fyrrach, a bydd yr antena hefyd yn dod yn gyflymach.

Cyfathrebu ton milimetr, mae'r antena hefyd yn dod yn lefel milimetr

Mae hyn yn golygu y gellir gosod yr antena yn gyfan gwbl yn y ffôn symudol a hyd yn oed sawl antena.

Dyma'r trydydd allwedd o 5G

MIMO anferth (technoleg aml-antena)

MIMO, sy'n golygu mewnbwn lluosog, aml-allbwn.

Yn yr oes LTE, mae gennym MIMO eisoes, ond nid yw nifer yr antenâu yn ormod, a gellir dweud mai dyma'r fersiwn flaenorol o MIMO.

Yn yr oes 5G, mae technoleg MIMO yn dod yn fersiwn well o Massive MIMO.

Gall ffôn gell gael ei stwffio ag antenâu lluosog, heb sôn am dyrau cell.

Yn yr orsaf sylfaen flaenorol, dim ond ychydig o antenâu oedd.

Yn yr oes 5G, nid yw nifer yr antenâu yn cael ei fesur yn ôl darnau ond yn ôl yr arae antena “Array”.

Fodd bynnag, ni ddylai'r antenâu fod yn rhy agos at ei gilydd.

Oherwydd nodweddion antenâu, mae arae aml-antena yn mynnu bod y pellter rhwng antenâu yn fwy na hanner tonfedd.Os byddant yn mynd yn rhy agos, byddant yn ymyrryd â'i gilydd ac yn effeithio ar drosglwyddo a derbyn signalau.

Pan fydd yr orsaf sylfaen yn trosglwyddo signal, mae fel bwlb golau.

Mae'r signal yn cael ei ollwng i'r amgylchoedd.Ar gyfer golau, wrth gwrs, yw goleuo'r ystafell gyfan.Os mai dim ond i ddarlunio ardal neu wrthrych penodol, mae'r rhan fwyaf o'r golau yn cael ei wastraffu.

Mae'r orsaf sylfaen yr un peth;mae llawer o ynni ac adnoddau yn cael eu gwastraffu.

Felly, os gallwn ddod o hyd i law anweledig i glymu'r golau gwasgaredig?

Mae hyn nid yn unig yn arbed ynni ond hefyd yn sicrhau bod gan yr ardal i'w goleuo ddigon o olau.

Yr ateb yw ydy.

DymaBeamforming

Mae trawsyrru neu hidlo gofodol yn dechneg prosesu signal a ddefnyddir mewn araeau synhwyrydd ar gyfer trosglwyddo neu dderbyn signal cyfeiriadol.Cyflawnir hyn trwy gyfuno elfennau mewn arae antena fel bod signalau ar onglau penodol yn profi ymyrraeth adeiladol tra bod eraill yn profi ymyrraeth ddinistriol.Gellir defnyddio beamforming ar y ddau ben trosglwyddo a derbyn i gyflawni detholusrwydd gofodol.

Mae'r dechnoleg amlblecsio gofodol hon wedi newid o sylw signal omnidirectional i wasanaethau cyfeiriadol manwl gywir, ni fydd yn ymyrryd rhwng trawstiau yn yr un gofod i ddarparu mwy o gysylltiadau cyfathrebu, gan wella gallu gwasanaeth yr orsaf sylfaen yn sylweddol.

Yn y rhwydwaith symudol presennol, hyd yn oed os yw dau berson yn galw ei gilydd wyneb yn wyneb, mae'r signalau'n cael eu trosglwyddo trwy orsafoedd sylfaen, gan gynnwys signalau rheoli a phecynnau data.

Ond yn yr oes 5G, nid yw'r sefyllfa hon o reidrwydd yn wir.

Pumed nodwedd arwyddocaol 5G -D2Dyn ddyfais i ddyfais.

Yn yr oes 5G, os yw dau ddefnyddiwr o dan yr un orsaf sylfaen yn cyfathrebu â'i gilydd, ni fydd eu data bellach yn cael ei anfon ymlaen trwy'r orsaf sylfaen ond yn uniongyrchol i'r ffôn symudol.

Yn y modd hwn, mae'n arbed llawer o adnoddau aer ac yn lleihau'r pwysau ar yr orsaf sylfaen.

Ond, os ydych chi'n meddwl nad oes rhaid i chi dalu fel hyn, yna rydych chi'n anghywir.

Mae angen i'r neges reoli hefyd fynd o'r orsaf sylfaen;rydych yn defnyddio'r adnoddau sbectrwm.Sut gallai'r Gweithredwyr adael i chi fynd?

Nid yw technoleg cyfathrebu yn ddirgel;fel gem goron technoleg cyfathrebu, nid yw 5 G yn dechnoleg chwyldro arloesi na ellir ei chyrraedd;mae'n fwy esblygiad y dechnoleg gyfathrebu bresennol.

Fel y dywedodd un arbenigwr—

Nid yw cyfyngiadau technoleg cyfathrebu wedi'u cyfyngu i gyfyngiadau technegol ond yn hytrach i gasgliadau sy'n seiliedig ar fathemateg drylwyr, sy'n amhosibl eu torri'n fuan.

A sut i archwilio ymhellach botensial cyfathrebu o fewn cwmpas egwyddorion gwyddonol yw mynd ar drywydd diflino llawer o bobl yn y diwydiant cyfathrebu.