第五代移动通信技术 5g( 三 )


韩梅梅听到之后脸上泛起了小红花,娇羞的说道,“我也喜欢你” 。之后发生了不可描述的事情…….在这个例子中,二者的对话就是一个通信的过程 。不妨我们再进行一下深度思考,李雷与韩梅梅是通过什么方式进行通信的,这便是中学物理学中一个重要的概念:声波声波有一个特点(缺点),就是传输的距离比较短 。当距离过长的时候,人们之间就不能够进行通信了 。
那么就有一个问题:远距离通信该怎么办了?于是我们便有了以下的故事:我们的故事要从电磁波讲起,在很久之前,人们认为电和磁好比天上的仙女和地下的牛郎——八竿子打不着,直到有一天月老出现了,他把电和磁放到了一起,拿着磁铁在一头摆弄,发现另外一头竟然通电了;同样,电流的强弱变化也影响了磁铁的磁性,这个月老便是大名鼎鼎的法拉第,他通过牵线发现了电磁感应现象 。
这意味着什么,意味着电和磁之间有一种神秘的力量,这种力量能够使得电和磁隔空相互影响,而且速度贼快,这就是传说中的电磁波,并在不就之后人们学会了如何去控制电磁波 。后来,科学家们发现其实世界上的很多信息都可以用波来表示;且对比声波,电磁波能够传播的更远,这便引起来了科学家们的注意,既然我们能够控制电磁波,那么为何不……,这就是后来的移动通信技术1G时代刚开始手机诞生的时候,我们用的是大哥大,它使用的是模拟通信网络 。
李雷给韩梅梅打用大哥大进行通话,说,“梅梅,我喜欢你”,这句话形成了声波,声波传入到了大哥大,经过科学操作,转变成了电磁波,并通过天线发射到最近的A基站,然后A基站通过光缆传输到离韩梅梅最近的B基站,B基站通过电磁波传到韩梅梅的大哥大里,大哥大翻译成声波,韩梅梅就听到了,“梅梅,我喜欢你” 。然后脸上又泛起了小红花……在一条取经(通信)的道路上,要经历九九八十一难,一般人很难坚持下来,万一有一点磕磕碰碰,信息就会丢失,对方就会听不明白,甚至听不到;而且1G还有一个致命的弱点,就是它只能模拟声波,所以除了大哥大除了打电话,啥也干不了,这些难不倒科学家,于是…….2G、3G、4G、5G……后来科学家们在一个偶然的机会,看到了中国的一本古书,写到“一阴一样,谓之道”,于是便有了二进制,这个东西很神奇,它可以把所有的信息,包括语音、文字、图片、视频转变成0和1的代码,一旦变成了数字之后,这些东西就可以转变成“波”,这就是传说中的数字信号 。
数字信号传输起来就像传数字那样简单那,同时数字信号非阴即阳,即使受到了干扰,也能识别出到底是什么意思,这便大大提高了信息的准确性 。也正是因为有了数字信号,出现了2G、3G、4G、5G移动通信的速度问题我们发现,基本上大部分的信息都可以通过数字信号进行传送,但是随着这些信息越来愈多,如果一个一个的进行传送,那岂不是说一句“爱你”真的要经历一万年?答案是不会的 。
为了让传输速率变快,就不得不用到下面这个公式:这个里面有个重要的理论,就是波速等于波长和频率的乘积 。而我们的传输速率与二者分不开,一般来说,频率越高,我们能够使用的频率资源就越丰富,频率资源越丰富,能够实现的传输速率就越快 。这里的频率资源就好比“车”,我们用摩托车可以拉一个人,但是我们用火车可以拉上千人,所以频率越高我们就可以装载更多的信息,传输的速率当然就会变得更快 。
纵观移动通信的发展历程来看,从2G到5G,我们都在频率上下功夫,且频率都越来越高 。那么问题就来了,有人肯定会问,什么不从一开始的时候,我们就使用高频段,这是因为在移动通信的过程中,如果使用了高频段,那么基站的传输距离就会大幅度的缩短,基站所覆盖的范围也将大幅度的减少 。为什么?这其中的原因就是前面所讲的波速等于波长和频率的乘积,波速通常是不变的,所以提高频率,就意味着波长的缩短,波长的缩短就意味着基站的覆盖范围缩短,覆盖范围的缩短就意味着更多的基站,然后在过去建一个基站是需要很高的成本,成本太大 。

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