Wat is it ferskil tusken 5G en 4G?
It ferhaal fan hjoed begjint mei in formule.
It is in ienfâldige, mar magyske formule.It is ienfâldich om't it mar trije letters hat.En it is geweldich, om't it in formule is dy't it mystearje fan kommunikaasjetechnology befettet.
De formule is:
Lit my de formule útlizze, dat is de basisfysikaformule, de snelheid fan ljocht = golflingte * frekwinsje.
Oer de formule kinne jo sizze: oft it 1G, 2G, 3G, of 4G, 5G is, allegear op himsels.
Wired?Draadloos?
D'r binne mar twa soarten kommunikaasjetechnologyen - draadkommunikaasje en draadloze kommunikaasje.
As ik jo skilje, binne de ynformaasjegegevens yn 'e loft (ûnsichtber en ymmaterieel) of it fysike materiaal (sichtber en taastber).
As it wurdt oerbrocht op 'e fysike materialen, is it bedrade kommunikaasje.It wurdt brûkt koperdraad, glêstried., ensfh., allegear oantsjutten as bedrade media.
As gegevens wurde oerdroegen oer bedrade media, kin it taryf heul hege wearden berikke.
Bygelyks, yn it laboratoarium hat de maksimale snelheid fan in inkele glêstried 26Tbps berikt;it is seisentweintich tûzen kear tradisjonele kabel.
Optical Fiber
Airborne kommunikaasje is it knelpunt fan mobile kommunikaasje.
De hjoeddeistige mainstream mobile standert is 4G LTE, in teoretyske snelheid fan mar 150Mbps (útsein carrier aggregation).Dit is hielendal neat yn ferliking mei kabel.
Dêrom,as 5G in ein-oan-ein mei hege snelheid te berikken is, is it krityske punt om troch de draadloze knelpunt te brekken.
Lykas wy allegear witte, is draadloze kommunikaasje it gebrûk fan elektromagnetyske weagen foar kommunikaasje.Elektroanyske weagen en ljochtwellen binne beide elektromagnetyske weagen.
De frekwinsje bepaalt de funksje fan in elektromagnetyske weach.Elektromagnetyske weagen fan ferskillende frekwinsjes hawwe ferskillende skaaimerken en hawwe dus oare gebrûk.
Bygelyks, gammastrielen mei hege frekwinsje hawwe signifikante deadlikheid en kinne brûkt wurde om tumors te behanneljen.
Wy brûke op it stuit benammen elektryske weagen foar kommunikaasje.fansels, d'r is de opkomst fan optyske kommunikaasje, lykas LIFI.
LiFi (light fidelity), kommunikaasje mei sichtber ljocht.
Litte wy earst weromkomme op radiogolven.
Elektroanika heart ta in soarte fan elektromagnetyske weach.Syn frekwinsje boarnen binne beheind.
Wy ferdielde frekwinsje yn ferskate dielen en hawwe se tawiisd oan ferskate objekten en gebrûk om ynterferinsje en konflikt te foarkommen.
| Band Namme | Ôfkoarting | ITU Band nûmer | Frekwinsje en golflingte | Foarbyld Uses |
| Ekstreem lege frekwinsje | ELF | 1 | 3-30 Hz100.000-10.000 km | Kommunikaasje mei ûnderseeboaten |
| Super lege frekwinsje | SLF | 2 | 30-300Hz10.000-1.000 km | Kommunikaasje mei ûnderseeboaten |
| Ultra Low Frequency | ULF | 3 | 300-3.000 Hz1.000-100 km | Submarine Communication, Kommunikaasje binnen minen |
| Hiel lege frekwinsje | VLF | 4 | 3-30KHz100-10 km | Navigaasje, tiidsinjalen, ûnderseeboatkommunikaasje, draadloze hertslachmonitors, geofysika |
| Low Frequency | LF | 5 | 30-300KHz10-1 km | Navigaasje, tiidsinjalen, AM Longwave-útstjoering (Jeropa en dielen fan Azië), RFID, amateurradio |
| Medium Frequency | MF | 6 | 300-3.000KHz1.000-100m | AM (medium-wave) útstjoerings, amateurradio, lawinebeakens |
| Hege frekwinsje | HF | 7 | 3-30MHz100-10M | Koartegolfútstjoerings, boargerbandradio, amateurradio en loftfeartkommunikaasje oer de horizon, RFID, radar oer de horizon, automatyske keppeling oprjochting (ALE) / near-fertical incidence skywave (NVIS) radiokommunikaasje, marine en mobile radiotelefony |
| Hiel hege frekwinsje | VHF | 8 | 30-300 MHz10-1m | FM, televyzje-útstjoerings, line-of-sight grûn-oan-fleantúch en fleantúch-to-fleantúch kommunikaasje, lân mobile en maritime mobile kommunikaasje, amateur radio, waar radio |
| Ultra hege frekwinsje | UHF | 9 | 300-3.000 MHz1-0,1m | Televyzje-útstjoerings, magnetron, magnetron-apparaten/kommunikaasje, radioastronomy, mobile tillefoans, draadloze LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS en twa-wei radio's lykas lânmobyl, FRS en GMRS radio's, amateurradio, satellytradio, systemen op ôfstân, ADSB |
| Super hege frekwinsje | SHF | 10 | 3-30 GHz100-10 mm | Radioastronomy, mikrogolfapparaten/kommunikaasje, draadloos LAN, DSRC, meast moderne radars, kommunikaasjesatellieten, kabel- en satellyt televyzje-útstjoerings, DBS, amateurradio, satellytradio |
| Ekstreem hege frekwinsje | EHF | 11 | 30-300 GHz10-1mm | Radioastronomy, hege frekwinsje magnetronradiorelais, magnetron op ôfstân sensing, amateurradio, rjochte-enerzjywapen, millimetergolfscanner, Wireless Lan 802.11ad |
| Terahertz of enoarm hege frekwinsje | THz fan THF | 12 | 300-3.000 GHz1-0,1 mm | Eksperimintele medyske ôfbylding om röntgenstralen te ferfangen, ultrasnelle molekulêre dynamyk, fysika fan kondensearre materie, terahertz-tiiddomeinspektroskopy, terahertz-komputer / kommunikaasje, remote sensing |
It brûken fan radio weagen fan ferskillende frekwinsjes
Wy brûke benammenMF-SHFfoar mobile telefoan kommunikaasje.
Bygelyks, "GSM900" en "CDMA800" faak ferwize nei GSM operearje op 900MHz en CDMA rint op 800MHz.
Op it stuit heart de mainstream 4G LTE technologystandert fan 'e wrâld ta UHF en SHF.
Sina brûkt benammen SHF
Lykas jo kinne sjen, mei de ûntwikkeling fan 1G, 2G, 3G, 4G, wurdt de brûkte radiofrekwinsje heger en heger.
Wêrom?
Dit komt benammen om't hoe heger de frekwinsje, de mear frekwinsjeboarnen beskikber.Hoe mear frekwinsjeboarnen beskikber binne, hoe heger it oerdrachtsnivo kin wurde berikt.
Hegere frekwinsje betsjut mear boarnen, wat hegere snelheid betsjut.
Dat, wat brûkt 5 G de spesifike frekwinsjes?
Lykas hjirûnder werjûn:
It frekwinsjeberik fan 5G is ferdield yn twa soarten: ien is ûnder 6GHz, wat net te oars is fan ús hjoeddeistige 2G, 3G, 4G, en de oare, dy't heech is, boppe 24GHz.
Op it stuit is 28GHz de liedende ynternasjonale testband (de frekwinsjeband kin ek de earste kommersjele frekwinsjeband wurde foar 5G)
As berekkene troch 28GHz, neffens de formule dy't wy hjirboppe neamden:
No, dat is de earste technyske funksje fan 5G
Millimeter-wave
Lit my de frekwinsjetabel nochris sjen litte:
| Band Namme | Ôfkoarting | ITU Band nûmer | Frekwinsje en golflingte | Foarbyld Uses |
| Ekstreem lege frekwinsje | ELF | 1 | 3-30 Hz100.000-10.000 km | Kommunikaasje mei ûnderseeboaten |
| Super lege frekwinsje | SLF | 2 | 30-300Hz10.000-1.000 km | Kommunikaasje mei ûnderseeboaten |
| Ultra Low Frequency | ULF | 3 | 300-3.000 Hz1.000-100 km | Submarine Communication, Kommunikaasje binnen minen |
| Hiel lege frekwinsje | VLF | 4 | 3-30KHz100-10 km | Navigaasje, tiidsinjalen, ûnderseeboatkommunikaasje, draadloze hertslachmonitors, geofysika |
| Low Frequency | LF | 5 | 30-300KHz10-1 km | Navigaasje, tiidsinjalen, AM Longwave-útstjoering (Jeropa en dielen fan Azië), RFID, amateurradio |
| Medium Frequency | MF | 6 | 300-3.000KHz1.000-100m | AM (medium-wave) útstjoerings, amateurradio, lawinebeakens |
| Hege frekwinsje | HF | 7 | 3-30MHz100-10M | Koartegolfútstjoerings, boargerbandradio, amateurradio en loftfeartkommunikaasje oer de horizon, RFID, radar oer de horizon, automatyske keppeling oprjochting (ALE) / near-fertical incidence skywave (NVIS) radiokommunikaasje, marine en mobile radiotelefony |
| Hiel hege frekwinsje | VHF | 8 | 30-300 MHz10-1m | FM, televyzje-útstjoerings, line-of-sight grûn-oan-fleantúch en fleantúch-to-fleantúch kommunikaasje, lân mobile en maritime mobile kommunikaasje, amateur radio, waar radio |
| Ultra hege frekwinsje | UHF | 9 | 300-3.000 MHz1-0,1m | Televyzje-útstjoerings, magnetron, magnetron-apparaten/kommunikaasje, radioastronomy, mobile tillefoans, draadloze LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS en twa-wei radio's lykas lânmobyl, FRS en GMRS radio's, amateurradio, satellytradio, systemen op ôfstân, ADSB |
| Super hege frekwinsje | SHF | 10 | 3-30 GHz100-10 mm | Radioastronomy, mikrogolfapparaten/kommunikaasje, draadloos LAN, DSRC, meast moderne radars, kommunikaasjesatellieten, kabel- en satellyt televyzje-útstjoerings, DBS, amateurradio, satellytradio |
| Ekstreem hege frekwinsje | EHF | 11 | 30-300 GHz10-1mm | Radioastronomy, hege frekwinsje magnetronradiorelais, magnetron op ôfstân sensing, amateurradio, rjochte-enerzjywapen, millimetergolfscanner, Wireless Lan 802.11ad |
| Terahertz of enoarm hege frekwinsje | THz fan THF | 12 | 300-3.000 GHz1-0,1 mm | Eksperimintele medyske ôfbylding om röntgenstralen te ferfangen, ultrasnelle molekulêre dynamyk, fysika fan kondensearre materie, terahertz-tiiddomeinspektroskopy, terahertz-komputer / kommunikaasje, remote sensing |
Soargje asjebleaft omtinken foar de ûnderste rigel.Is dat amillimetergolf!
No, om't hege frekwinsjes sa goed binne, wêrom hawwe wy gjin hege frekwinsje earder brûkt?
De reden is simpel:
- it is net dat jo it net wolle brûke.It is dat jo it net kinne betelje.
De opmerklike skaaimerken fan elektromagnetyske weagen: hoe heger de frekwinsje, hoe koarter de golflingte, hoe tichter by de lineêre propagaasje (hoe slimmer it diffraksjefermogen).Hoe heger de frekwinsje, hoe grutter de demping yn it medium.
Sjoch nei jo laserpen (golflingte is sawat 635nm).It útstjoerde ljocht is rjocht.As jo it blokkearje, kinne jo it net meitsje.
Sjoch dan nei satellytkommunikaasje en GPS-navigaasje (golflingte is sawat 1 sm).As der in obstruksje is, komt der gjin sinjaal.
De grutte pot fan 'e satellyt moat wurde kalibrearre om de satellyt yn' e goeie rjochting te wizen, of sels in lichte misalignment sil ynfloed hawwe op 'e sinjaalkwaliteit.
As mobile kommunikaasje brûkt de hege-frekwinsje band, syn meast wichtige probleem is de signifikant ynkoarte oerdracht ôfstân, en de dekking kapasiteit wurdt gâns fermindere.
Om itselde gebiet te dekken, sil it oantal fereaske 5G-basisstasjons de 4G signifikant grutter meitsje.
Wat betsjut it oantal basisstasjons?It jild, de ynvestearring en de kosten.
Hoe leger de frekwinsje, hoe goedkeaper it netwurk sil wêze, en hoe konkurrearjender it sil wêze.Dat is wêrom alle dragers hawwe stride foar lege-frekwinsje bands.
Guon bands wurde sels neamd - de gouden frekwinsje bands.
Dêrom, basearre op 'e boppesteande redenen, ûnder it útgongspunt fan hege frekwinsje, om de kostendruk fan netwurkbou te ferminderjen, moat 5G in nije útwei fine.
En wat binne de útwei?
Earst is d'r it mikrobasisstasjon.
Micro basis stasjon
D'r binne twa soarten basisstasjons, mikrobasisstasjons en makrobasisstasjons.Sjoch nei de namme, en it mikrobasisstasjon is lyts;de makro basis stasjon is enoarm.
Makro basisstasjon:
Om in grut gebiet te dekken.
Micro basisstasjon:
Hiel lyts.
In protte mikrobasisstasjons kinne no, fral yn stedske gebieten en binnen, faak sjoen wurde.
Yn 'e takomst, as it giet om 5G, sille d'r folle mear wêze, en se sille oeral ynstalleare wurde, hast oeral.
Jo kinne freegje, sil d'r ynfloed wêze op it minsklik lichem as der safolle basisstasjons binne?
Myn antwurd is -nee.
Hoe mear basisstasjons der binne, hoe minder strieling der is.
Tink der oer, yn 'e winter, yn in hûs mei in groep minsken, is it better om ien heulende kachel te hawwen of ferskate kachels mei leech krêft?
De lytse basis stasjon, lege macht en geskikt foar elkenien.
As mar in grut basisstasjon, de strieling is signifikant en te fier fuort, der is gjin sinjaal.
Wêr is de antenne?
Ha jo opfallen dat mobile telefoans hie in lange antenne yn it ferline, en iere mobile telefoans hie lytse antennes?Wêrom hawwe wy no gjin antennes?
No, it is net dat wy gjin antennes nedich hawwe;it is dat ús antennes lytser wurde.
Neffens de skaaimerken fan 'e antenne moat de lingte fan' e antenne evenredich wêze mei de golflingte, sawat tusken 1/10 ~ 1/4
As de tiid feroaret, wurdt de kommunikaasjefrekwinsje fan ús mobile tillefoans heger, en de golflingte wurdt koarter en koarter, en de antenne sil ek flugger wurde.
Millimeter-wave kommunikaasje, de antenne wurdt ek millimeter-nivo
Dit betsjut dat de antenne folslein yn 'e mobile tillefoan kin wurde ynfoege en sels ferskate antennes.
Dit is de tredde kaai fan 5G
Massive MIMO (Multi-antenne technology)
MIMO, dat betsjut meardere-ynfier, meardere-útfier.
Yn de LTE tiidrek, wy hawwe al MIMO, mar it oantal antennes is net te folle, en It kin allinnich sein wurde dat it is de foarige ferzje fan MIMO.
Yn it 5G-tiidrek wurdt MIMO-technology in ferbettere ferzje fan Massive MIMO.
In mobyl tillefoan kin wurde fol mei meardere antennes, net te hawwen oer sel tuorren.
Yn it foarige basisstasjon wiene der mar in pear antennes.
Yn it 5G-tiidrek wurdt it oantal antennes net mjitten troch stikken, mar troch de "Array" antenne-array.
De antennes moatte lykwols net te ticht byinoar stean.
Fanwege de skaaimerken fan antennes fereasket in multi-antenne array dat de ôfstân tusken antennes moat wurde hâlden boppe heale golflingte.As se te ticht komme, sille se inoar bemuoie en ynfloed hawwe op de oerdracht en ûntfangst fan sinjalen.
As it basisstasjon in sinjaal útstjoert, is it as in gloeilampe.
It sinjaal wurdt útstjoerd nei de omjouwing.Foar ljocht is fansels de hiele keamer te ferljochtsjen.As allinich om in bepaald gebiet of objekt te yllustrearjen, wurdt it measte ljocht fergriemd.
It basisstasjon is itselde;in soad enerzjy en middels wurde fergriemd.
Dus, as kinne wy in ûnsichtbere hân fine om it fersprate ljocht te ferbinen?
Dit besparret net allinnich enerzjy mar soarget der ek foar dat it te ferljochtsjen gebiet genôch ljocht hat.
It antwurd is ja.
Dit isBeamforming
Beamforming as romtlike filtering is in sinjaalferwurkingstechnyk dy't brûkt wurdt yn sensorarrays foar rjochtingssinjaaltransmission of ûntfangst.Dit wurdt berikt troch it kombinearjen fan eleminten yn in antenne-array, sadat sinjalen yn bepaalde hoeken konstruktive ynterferinsje ûnderfine, wylst oaren destruktive ynterferinsje ûnderfine.Beamforming kin brûkt wurde oan sawol de útstjoerende as ûntfangende einen om romtlike selektiviteit te berikken.
Dizze romtlike multiplexingtechnology is feroare fan omnidireksjoneel sinjaaldekking nei krekte rjochtingstsjinsten, sil net ynterferearje tusken balken yn deselde romte om mear kommunikaasjeferbiningen te leverjen, de tsjinstkapasiteit fan it basisstasjon signifikant ferbetterje.
Yn it hjoeddeistige mobile netwurk, sels as twa minsken inoar oantlit ta oantlit neame, wurde de sinjalen trochstjoerd fia basisstasjons, ynklusyf kontrôlesinjalen en gegevenspakketten.
Mar yn it 5G-tiidrek is dizze situaasje net needsaaklik it gefal.
De fyfde wichtige funksje fan 5G -D2Dis apparaat nei apparaat.
Yn it 5G-tiidrek, as twa brûkers ûnder itselde basisstasjon mei-inoar kommunisearje, wurde har gegevens net mear troch it basisstasjon trochstjoerd, mar direkt nei de mobile tillefoan.
Op dizze manier besparret it in protte loftboarnen en ferleget de druk op it basisstasjon.
Mar, as jo tinke dat jo op dizze manier net hoege te beteljen, dan binne jo ferkeard.
It kontrôleberjocht moat ek fan it basisstasjon gean;jo brûke de spektrum boarnen.Hoe koene de operators jo litte litte?
Kommunikaasje technology is net mysterieuze;as de kroanjuwiel fan kommunikaasje technology, 5 G is net in unreachable ynnovaasje revolúsje technology;it is mear de evolúsje fan besteande kommunikaasjetechnology.
As ien ekspert sei -
De grinzen fan kommunikaasjetechnology binne net beheind ta technyske beheiningen, mar konklúzjes basearre op strange wiskunde, dy't ûnmooglik is om koart te brekken.
En hoe't jo it potensjeel fan kommunikaasje fierder kinne ûndersiikje binnen it berik fan wittenskiplike prinsipes is it ûnfoldwaande stribjen fan in protte minsken yn 'e kommunikaasjesektor.
Post tiid: Jun-02-2021