5g的核心技术是什么?
【5g核心技术,有哪些关键技术】大家好 , 我是小枣君 。空中传播这部分 , 一直是移动通信的瓶颈所在 。目前主流的移动通信标准 , 是4G LTE , 理论速率只有150Mbps(不包括载波聚合) 。这个和有线是完全没办法相比的 。所以 , 5G如果要实现端到端的高速率 , 重点是突破无线这部分的瓶颈 。好大一个波大家都知道 , 无线通信就是利用电磁波进行通信 。
电波和光波 , 都属于电磁波 。电磁波的功能特性 , 是由它的频率决定的 。不同频率的电磁波 , 有不同的属性特点 , 从而有不同的用途 。例如 , 高频的γ射线 , 具有很大的杀伤力 , 可以用来治疗肿瘤 。电磁波的不断频率我们目前主要使用电波进行通信 。当然 , 光波通信也在崛起 , 例如LiFi 。LiFi(Light Fidelity) , 可见光通信不偏题 , 回到电波先 。
电波属于电磁波的一种 , 它的频率资源是有限的 。为了避免干扰和冲突 , 我们在电波这条公路上进一步划分车道 , 分配给不同的对象和用途 。不同频率电波的用途请大家注意上面图中的红色字体 。一直以来 , 我们主要是用中频~超高频进行手机通信的 。例如经常说的“GSM900”、“CDMA800” , 其实意思就是指 , 工作频段在900MHz的GSM , 和工作频段在800MHz的CDMA 。
目前全球主流的4G LTE技术标准 , 属于特高频和超高频 。我们国家主要使用超高频:大家能看出来 , 随着1G、2G、3G、4G的发展 , 使用的电波频率是越来越高的 。这是为什么呢?这主要是因为 , 频率越高 , 能使用的频率资源越丰富 。频率资源越丰富 , 能实现的传输速率就越高 。更高的频率→更多的资源→更快的速度应该不难理解吧?频率资源就像车厢 , 越高的频率 , 车厢越多 , 相同时间内能装载的信息就越多 。
那么 , 5G使用的频率具体是多少呢?如下图所示:5G的频率范围 , 分为两种:一种是6GHz以下 , 这个和目前我们的2/3/4G差别不算太大 。还有一种 , 就很高了 , 在24GHz以上 。目前 , 国际上主要使用28GHz进行试验(这个频段也有可能成为5G最先商用的频段) 。如果按28GHz来算 , 根据前文我们提到的公式:好啦 , 这个就是5G的第一个技术特点—— 毫 米 波请允许我再发一遍刚才那个频率对照表:请注意看最下面一行 , 是不是就是“毫米波”?继续 , 继续!好了 , 既然 , 频率高这么好 , 你一定会问:“为什么以前我们不用高频率呢?”原因很简单——不是不想用 , 是用不起 。
电磁波的显著特点:频率越高 , 波长越短 , 越趋近于直线传播(绕射能力越差) 。频率越高 , 在传播介质中的衰减也越大 。你看激光笔(波长635nm左右) , 射出的光是直的吧 , 挡住了就过不去了 。再看卫星通信和GPS导航(波长1cm左右) , 如果有遮挡物 , 就没信号了吧 。卫星那口大锅 , 必须校准瞄着卫星的方向 , 否则哪怕稍微歪一点 , 都会影响信号质量 。
移动通信如果用了高频段 , 那么它最大的问题 , 就是传输距离大幅缩短 , 覆盖能力大幅减弱 。覆盖同一个区域 , 需要的5G基站数量 , 将大大超过4G 。基站数量意味着什么?钱啊!投资啊!成本啊!频率越低 , 网络建设就越省钱 , 竞争起来就越有利 。这就是为什么 , 这些年 , 电信、移动、联通为了低频段而争得头破血流 。有的频段甚至被称为——黄金频段 。
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