İletişim Birisi 5G hakkında ilk kez bu kadar basit ve net konuştu
Basit ve büyülü bir formül
Bugünün hikayesi bir formülle başlıyor.
Bu basit ve büyülü bir formül. Basit çünkü toplamda sadece 3 harf var. Ve bu büyülü çünkü bu formül iletişim teknolojisinin derin gizemini içeriyor ve bu gezegendeki sayısız insan bunun hakkında rüya görüyor.
Bu formül şu ki ...
Pek çok öğrencinin bu formülü tanıdığına inanıyorum. Eğer onu tanımıyorsanız ve fen bilgisi öğrencisiyseniz, lütfen vaktiniz olduğunda ortaokul fizik öğretmeninizi aramayı unutmayın!
Bay Xiao Zao, yukarıdaki formülün fiziğin temel formülü olduğunu açıkladı, ışık hızı = dalga boyu × frekans.
Bu formülle ilgili olarak şöyle söylenebilir: 1G, 2G, 3G veya 4G, 5G, birbirinden ayrılamaz ve hepsi "beş parmaklı dağ" dan atlamak yerine, üzerinde bir yaygara yapıyor.
Yavaş konuşayım. . .
kablolu? kablosuz?
İletişim teknolojisi, siyah teknoloji ve beyaz teknolojiden bağımsız olarak, son analiz-kablolu iletişim ve kablosuz iletişimde iki türe ayrılabilir.
Seni arıyorum ve bilgi ve veriler ya havada yayılıyor (görünmez ve soyut) ya da ayni (görünür ve somut) olarak yayılıyor.
Fiziksel malzemeler üzerinde yayılıyorsa, kablolu iletişimdir, temelde kullanılan bakır tel ve fiber optik kablolar topluca kablolu medya olarak adlandırılır.
Verilerin kablolu ortamda iletimi, hız çok yüksek değerlere ulaşabilir.
Örnek olarak optik fiberi ele alalım: Laboratuvarda tek bir optik fiberin maksimum hızı 26Tbps'ye ulaştı. . . Geleneksel ağ kablosunun 26.000 katıdır. . .
Optik lif
ve Havadan Bu kısım, mobil iletişimin darboğazının olduğu yerdir.
Mevcut ana akım mobil iletişim standardı, teorik hızı yalnızca 150 Mbps olan 4G LTE'dir (taşıyıcı toplama dahil değildir). Bu tamamen kablolu ile kıyaslanamaz.
ve bu yüzden, 5G uçtan uca yüksek hıza ulaşacaksa, kilit nokta kablosuz darboğazı aşmaktır. .
Büyük bir dalga
Herkes kablosuz iletişimin iletişim için elektromanyetik dalgaları kullandığını bilir. Elektrik dalgaları ve ışık dalgalarının ikisi de elektromanyetik dalgalardır.
Elektromanyetik dalgaların fonksiyonel özellikleri, frekansı ile belirlenir. Farklı frekanslardaki elektromanyetik dalgalar, farklı niteliklere ve özelliklere sahiptir ve bu nedenle farklı kullanımlara sahiptir.
Örneğin, yüksek frekanslı gama ışınları büyük öldürücülüğe sahiptir ve tümörleri tedavi etmek için kullanılabilir.
Elektromanyetik dalgaların sabit frekansı
Şu anda esas olarak kullanıyoruz Elektrik dalgası İletişim kurmak. Tabii ki, LiFi gibi hafif dalga iletişimi de artıyor.
LiFi (Light Fidelity), görünür ışık iletişimi
Tarafsızlık olmadan önce radyo dalgasına dönün.
Elektrik dalgası bir tür elektromanyetik dalgadır ve frekans kaynakları sınırlıdır.
Müdahaleyi ve çatışmayı önlemek için, otoyol Daha fazla bölünmüş Şerit , Farklı nesnelere ve kullanımlara atanır.
Farklı frekanslardaki radyo dalgalarının kullanımı
Lütfen yukarıdaki resimde bulunan kırmızı yazı tipine dikkat edin. Her zaman kullandık MF ~ UHF Cep telefonu iletişimi için.
Örneğin, " GSM900 "," CDMA800 "Aslında 900MHz çalışma frekanslı GSM ve 800MHz çalışma frekanslı CDMA demektir.
Mevcut küresel genel 4G LTE teknik standartları UHF ve UHF'ye aittir.
Ülkemiz ağırlıklı olarak UHF kullanmaktadır:
1G, 2G, 3G ve 4G'nin gelişmesiyle birlikte kullanılan radyo frekansının gittikçe arttığını görebilirsiniz.
Bu neden?
Bunun başlıca nedeni, Frekans ne kadar yüksek olursa, o kadar çok frekans kaynağı kullanılabilir. Frekans kaynakları ne kadar zenginse, ulaşılabilir iletim hızı o kadar yüksek olur.
daha yüksek Frekans Daha Kaynaklar Daha hızlı hız
Anlaşılması kolay olmalı, değil mi? Frekans kaynakları arabalara benzer, frekans ne kadar yüksek ve araba ne kadar çoksa, aynı anda daha fazla bilgi yüklenebilir.
Peki, 5G'nin kullandığı spesifik frekans nedir?
Aşağıda gösterildiği gibi:
5G'nin frekans aralığı iki türe ayrılmıştır: biri 6GHz'in altındadır ve bu bizim mevcut 2/3 / 4G'mizden çok farklı değildir. 24GHz'in üzerinde çok yüksek olan başka bir tür daha var.
Şu anda, 28GHz esas olarak uluslararası test için kullanılmaktadır (bu frekans bandı aynı zamanda 5G için ilk ticari frekans bandı olabilir).
Yukarıda bahsettiğimiz formüle göre 28GHz ile hesaplanırsa:
Bu 5G'nin ilk teknik özelliği
Milimetre dalgası
Lütfen frekans karşılaştırma tablosunu tekrar göndermeme izin verin:
Lütfen alt satıra dikkat edin, öyle mi? "Milimetre dalga" ?
Devam et!
Pekala, yüksek frekans çok iyi olduğu için şunu sormalısınız: "Neden daha önce yüksek frekansı kullanmadık?"
Nedeni basit - kullanmak istemediğinizden değil, ancak paranız yetmiyor.
Elektromanyetik dalgaların göze çarpan özellikleri: frekans ne kadar yüksekse, dalga boyu o kadar kısa ve düz bir çizgi yayılmasına o kadar yakın (kırınım yeteneği o kadar kötü). Frekans ne kadar yüksekse, yayılma ortamındaki zayıflama o kadar büyük olur.
Lazer işaretçiye bakın (dalga boyu yaklaşık 635 nm'dir), yayılan ışık düz, değil mi? Engellerseniz, geçemezsiniz.
Uydu iletişimine ve GPS navigasyonuna bakın (dalga boyu yaklaşık 1 cm), eğer bir engel varsa, sinyal olmayacaktır.
Büyük uydu çanağı, uyduların yönüne göre kalibre edilmelidir, aksi takdirde en ufak bir çarpıklık bile sinyal kalitesini etkileyecektir.
Mobil iletişim yüksek frekans bantları kullanıyorsa, en büyük sorunu İletim mesafesi büyük ölçüde kısaltılır ve kapsama kapasitesi büyük ölçüde azalır .
Aynı alanı kapsamak için gereken 5G baz istasyonu sayısı 4G'yi büyük ölçüde aşacaktır.
Baz istasyonlarının sayısı ne anlama geliyor? Para! Yatırım! Ücret!
Frekans ne kadar düşükse, ağ yapımı için o kadar çok para tasarrufu sağlanacak ve rekabet o kadar avantajlı olacaktır. Bu nedenle son yıllarda China Telecom, China Mobile ve China Unicom düşük frekans bantları için mücadele etti.
Hatta bazı frekans bantları denir Altın bant .
Bu nedenle 5G çağında operatörler, baz istasyonlarının fiyatları düşüreceğini umarak ekipman satıcılarına çaresizce saldırıyorlar. (Gerçekten 5G alırsanız önceki modele göre ekipman satıcıları bir servet kazanacaktır.)
Bu nedenle, yukarıdaki nedenlere dayanarak, yüksek frekans öncülüğünde, şebeke inşaatının maliyet baskısını azaltmak için 5G'nin yeni bir çıkış yolu bulması gerekir.
Çıkış yolları nelerdir?
Birincisi, mikro baz istasyonudur.
Mikro baz istasyonu
Mikro baz istasyonları ve makro baz istasyonları olmak üzere iki tip baz istasyonu vardır. Sadece isme bakın, mikro baz istasyonu çok küçük ve makro baz istasyonu çok büyük!
Makro baz istasyonu:
Açık havada ortak, kapsayacak geniş bir alan oluşturun
Mikro baz istasyonu:
Havalı görünüyor mu?
Palmiye kadar büyük olan daha küçük olanlar var
Aslında özellikle kentsel alanlarda ve kapalı alanlarda sıklıkla görülebilen birçok mikro baz istasyonu bulunmaktadır.
Şu andan itibaren 5G çağında, hemen hemen her yere kurulacak daha fazla mikro baz istasyonu olacak.
Kesinlikle soracaksınız, eğer bu kadar çok baz istasyonu varsa insan vücudu üzerinde herhangi bir etki olur mu?
Cevabım hayır.
Aslında, geleneksel bilişin aksine, aslında, baz istasyonlarının sayısı ne kadar fazlaysa, radyasyon o kadar azdır!
Bir düşünün, kışın bir grup insanın olduğu bir evde, yüksek güçlü bir ısıtıcıya veya birkaç düşük güçlü ısıtıcıya sahip olmak daha mı iyidir?
Yüksek güçlü çözüm
Düşük güç çözümü
Yukarıdaki resim bir bakışta anlaşılır. Baz istasyonu küçük, düşük güçte ve herkes için iyi. Yalnızca bir büyük baz istasyonu kullanılırsa, yakın olacak, radyasyon büyük olacak ve çok uzakta, iyi olmayan bir sinyal olmayacak.
Anten nereye gitti?
Büyük kardeşlerin eskiden çok uzun antenlere sahip olduklarını ve ilk cep telefonlarının da küçük çıkıntılı antenlere sahip olduğunu fark ettiniz mi, cep telefonlarımız neden şimdi antensiz?
Aslında antene ihtiyacımız yok ama antenimiz küçüldü.
Antenin özelliklerine göre anten uzunluğu dalga boyu ile orantılı, yaklaşık 1/10 ile 1/4 arasında olmalıdır.
Zaman değiştikçe, cep telefonlarımızın iletişim frekansı yükseliyor ve kısalıyor, dalga boyu kısalıyor ve anten de kısalıyor!
Milimetre dalga iletişimi için anten de milimetre seviyesinde hale geldi. . .
Bu, antenin telefonun içine tamamen takılabileceği ve hatta birçok kökün bile takılabileceği anlamına gelir. . .
Bu 5G'nin üçüncü katili
Massive MIMO (çoklu anten teknolojisi)
MIMO "Çoklu Giriş Çoklu Çıkış" (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış), çoklu antenler iletir, çoklu antenler alır.
LTE döneminde, zaten MIMO'ya sahibiz, ancak anten sayısı o kadar fazla değil, sadece MIMO'nun birincil versiyonu olduğu söylenebilir.
5G döneminde, MIMO teknolojisini ilerletmeye devam edin ve şimdi gelişmiş bir sürüm haline geldi Masif MIMO (Masif: büyük ölçekli, büyük ölçekli).
Baz istasyonundan bahsetmek yerine birçok anten cep telefonuna takılabilir.
Önceki baz istasyonunda sadece birkaç anten vardı:
5G çağında antenlerin sayısı kökten değil "dizi" den hesaplanıyor. . . "Anten dizisi". . . Bir bakışta yoğun bir fobinin ritmini gerektirir. . .
Ancak antenler arasındaki mesafe çok yakın olmamalıdır.
Anten özelliklerinden dolayı, çoklu anten dizisi, antenler arasındaki mesafenin yarım dalga boyunun üzerinde tutulmasını gerektirir. Mesafe yakınsa, birbirini engelleyecek ve sinyallerin iletimini ve alımını etkileyecektir. .
Sen düz müsün? Hala eğri mi?
Ampullerin parladığını gördün mü?
Aslında, baz istasyonu bir sinyal ilettiğinde, biraz ampul gibidir.
Sinyal çevreye yayılır.Işık için elbette tüm odayı aydınlatmaktır.Sadece belirli bir alanı veya nesneyi aydınlatmak istiyorsanız, ışığın çoğu boşa harcanır. . .
Baz istasyonu aynı, çok fazla enerji ve kaynak israf ediliyor.
Dağınık ışık demetini bağlamak için görünmez bir el bulabilir miyiz?
Bu sadece enerji tasarrufu sağlamaz, aynı zamanda aydınlatılacak alanın yeterli ışığa sahip olmasını sağlar.
Cevap Evet.
Bu--
Kiriş şekillendirme
Hüzmeleme
Baz istasyonuna bir anten dizisi yerleştirin ve geçin RF sinyal fazının kontrolü , Etkileşim sonrası elektromanyetik dalga lobunu çok dar hale getirerek hizmet verdiği cep telefonunu işaret ederek, cep telefonunun hareketine göre yön değiştirebilir.
Bu uzamsal çoğullama teknolojisi, çok yönlü sinyal kapsamından, ışınlar arasında parazit olmaksızın, hassas yön hizmetlerine değişti, aynı alanda daha fazla iletişim bağlantısı sağladı ve baz istasyonunun hizmet kapasitesini büyük ölçüde geliştirdi.
Düz olanlar virajlara bölünebilir. . . İletişim tuğlaları ile başka ne yapılamaz?
Beni suçlama, değil mi?
Mevcut mobil iletişim ağında, iki kişi birbirinin cep telefonunu yüz yüze (veya cep telefonu eşleştirme fotoğraflarını) arasa bile, sinyal, kontrol sinyalleri ve veri paketleri dahil olmak üzere baz istasyonu aracılığıyla iletilir. . .
5G döneminde bu durum ille de doğru değildir.
Cihazdan Cihaza (cihazdan cihaza) olan 5G-D2D'nin beşinci ana özelliği.
D2D
5G döneminde, aynı baz istasyonu altındaki iki kullanıcı birbiriyle iletişim kurarsa, verileri artık baz istasyonu üzerinden değil, doğrudan cep telefonundan cep telefonuna iletilecek. . .
Bu sayede çok fazla hava kaynağı tasarrufu sağlanır ve baz istasyonu üzerindeki baskı da azaltılır.
Ancak, bu şekilde ödeme yapmanız gerekmediğini düşünüyorsanız, o zaman Tucson'da kaldınız demektir.
Kontrol mesajlarının hala baz istasyonundan gitmesi gerekiyor Spektrum kaynaklarını kullanıyorsunuz, böylece operatörün babası gitmenize nasıl izin verebilir? . .
postscript. . .
Bay Zao, yazarken çok yazdığını fark etti. . .
Bunu görebilenler gerçek aşktır. . .
Bu yazı sayesinde herkesin 5G'yi ve arkasındaki iletişim bilgisini derinlemesine anladığına inanıyorum. Ve tüm bunlar bir ilkokul öğrencisinin anlayabileceği matematiksel formüllerden kaynaklanıyor. Değil mi?
İletişim teknolojisi bir sır değil İletişim teknolojisinin en göz kamaştırıcı mücevheri olan 5G, ulaşılmaz yenilikçi bir devrimci teknoloji değil, daha çok mevcut iletişim teknolojisinin bir evrimidir.
Bir uzmanın dediği gibi ...
İletişim teknolojisinin sınırları teknik sınırlamalar değil, öngörülebilir gelecekte temelde kırılması imkansız olan titiz matematiğe dayalı çıkarımlardır.
Bilimsel ilkeler kapsamında iletişim potansiyelinin nasıl daha fazla keşfedileceği, iletişim endüstrisindeki pek çok kişinin yorulmak bilmeyen arayışıdır.
Kaynak: ittbank
(Bu makale bir ağ alıntı veya yeniden basımdır, telif hakkı orijinal yazara veya yayın medyasına aittir. Çalışmanın telif hakkına dahilseniz, lütfen bizimle iletişime geçin.)
