џијуефанган

Која е разликата помеѓу 5G и 4G?

Која е разликата помеѓу 5G и 4G?

 

Денешната приказна започнува со формула.

Тоа е едноставна, но магична формула.Едноставно е затоа што има само три букви.И тоа е неверојатно бидејќи е формула која ја содржи мистеријата на комуникациската технологија.

Формулата е:

 4G 5G-1_副本

Дозволете ми да ја објаснам формулата, која е основната формула за физика, брзина на светлината = бранова должина * фреквенција.

 

За формулата, можете да кажете: дали е 1G, 2G, 3G или 4G, 5G, сето тоа самостојно.

 

Жичен?Безжичен?

Постојат само два вида комуникациски технологии - жична комуникација и безжична комуникација.

Ако ви се јавам, информациите податоци се или во воздухот (невидливи и нематеријални) или физички материјал (видливи и опипливи).

 

 

 4G 5G -2

Ако се пренесува на физички материјали, тоа е жична комуникација.Се користи бакарна жица, оптичко влакно, итн., сите се нарекуваат жичен медиум.

Кога податоците се пренесуваат преку жичен медиум, брзината може да достигне многу високи вредности.

На пример, во лабораторија, максималната брзина на едно влакно достигна 26 Tbps;тоа е дваесет и шест илјади пати традиционален кабел.

 

 4G 5G -3

 

Оптички влакна

Воздушната комуникација е тесно грло на мобилната комуникација.

Тековниот стандард за мобилни уреди е 4G LTE, теоретска брзина од само 150 Mbps (без агрегација на операторот).Ова е целосно ништо во споредба со кабелот.

4G 5G -4

 

Затоа,ако 5G сака да постигне брз крај до крај, критичната точка е да се пробие тесно грло на безжичната мрежа.

Како што сите знаеме, безжичната комуникација е употреба на електромагнетни бранови за комуникација.Електронските бранови и светлосните бранови се и електромагнетни бранови.

Неговата фреквенција ја одредува функцијата на електромагнетниот бран.Електромагнетните бранови со различни фреквенции имаат различни карактеристики и затоа имаат друга употреба.

На пример, гама зраците со висока фреквенција имаат значителна смртност и може да се користат за лекување на тумори.

 4G 5G -5

 

Во моментов главно користиме електрични бранови за комуникација.се разбира, има пораст на оптичките комуникации, како LIFI.

 4G 5G -6

LiFi (лесна верност), комуникација со видлива светлина.

 

Прво да се вратиме на радио брановите.

Електрониката припаѓа на еден вид електромагнетен бран.Неговите фреквентни ресурси се ограничени.

Ја поделивме фреквенцијата на различни делови и ги доделивме на различни објекти и намени за да избегнеме мешање и конфликт.

Име на бендот Кратенка Број на бенд на ITU Фреквенција и бранова должина Примери за употреба
Екстремно ниска фреквенција ЕЛФ 1 3-30 Hz100.000-10.000 км Комуникација со подморници
Супер ниска фреквенција SLF 2 30-300 Hz10.000-1.000 км Комуникација со подморници
Ултра ниска фреквенција ULF 3 300-3.000 Hz1.000-100 км Подморска комуникација, Комуникација во рудници
Многу ниска фреквенција VLF 4 3-30 KHz100-10 км Навигација, временски сигнали, подморска комуникација, безжични монитори на отчукувањата на срцето, геофизика
Ниска фреквенција LF 5 30-300 KHz10-1км Навигација, временски сигнали, емитување AM Longwave (Европа и делови од Азија), RFID, радио аматерски
Средна фреквенција MF 6 300-3.000 KHz1.000-100 м AM (средни бранови) преноси, аматерски радио, лавини светилници
Висока фреквенција HF 7 3-30 MHz100-10 М Емитувања со кратки бранови, радио со граѓански опсег, аматерски радио и авијациски комуникации над хоризонтот, РФИД, радар над хоризонтот, воспоставување автоматска врска (ALE) / речиси вертикална инциденца на небесни бранови (NVIS), радио комуникации за морска и мобилна радиотелефонија
Многу висока фреквенција VHF 8 30-300 MHz10-1 м FM, телевизиски преноси, визуелни врски земја-воздух и авион-воздух, копнени мобилни и поморски мобилни комуникации, радио аматерски, временски радио
Ултра висока фреквенција UHF 9 300-3.000 MHz1-0,1 м Телевизиски преноси, микробранова печка, микробранови уреди/комуникации, радио астрономија, мобилни телефони, безжичен LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS и двонасочни радија како што се копнени мобилни, FRS и GMRS радија, радио аматерски, сателитски радио, системи за далечинско управување, АДСБ
Супер висока фреквенција SHF 10 3-30 GHz100-10 мм Радио астрономија, микробранови уреди/комуникации, безжичен LAN, DSRC, најмодерни радари, комуникациски сателити, пренос на кабелска и сателитска телевизија, DBS, аматерски радио, сателитски радио
Исклучително висока фреквенција ЕХФ 11 30-300 GHz10-1 мм Радио астрономија, микробранова радио реле со висока фреквенција, далечинско сензорирање на микробранова печка, радио аматерски, оружје со насочена енергија, скенер за милиметарски бранови, безжична мрежа 802.11ad
Терахерц или неверојатно висока фреквенција THz од THF 12 300-3.000 GHz1-0,1 мм  Експериментална медицинска слика за замена на рендгенските зраци, ултрабрза молекуларна динамика, физика на кондензирана материја, спектроскопија на временски домен на терахерц, пресметување/комуникации на терахерци, далечинско сензорирање

 

Употреба на радио бранови со различни фреквенции

 

Ние главно користимеMF-SHFза комуникација со мобилен телефон.

На пример, „GSM900“ и „CDMA800“ често се однесуваат на GSM што работи на 900 MHz и CDMA работи на 800 MHz.

Во моментов, главниот светски стандард за 4G LTE технологија им припаѓа на UHF и SHF.

 

Кина главно користи SHF

 

Како што можете да видите, со развојот на 1G, 2G, 3G, 4G, користената радио фреквенција станува сè поголема и повисока.

 

Зошто?

Ова е главно затоа што колку е поголема фреквенцијата, толку повеќе фреквентни ресурси се достапни.Колку повеќе ресурси за фреквенција се достапни, толку е поголема брзината на пренос може да се постигне.

Поголема фреквенција значи повеќе ресурси, што значи поголема брзина.

 4G 5G -7

 

Значи, што ги користи 5 G специфичните фреквенции?

Како што е прикажано подолу:

Фреквентниот опсег на 5G е поделен на два вида: едниот е под 6 GHz, што не се разликува премногу од нашите сегашни 2G, 3G, 4G, а другиот, кој е висок, над 24 GHz.

Во моментов, 28 GHz е водечки меѓународен тест опсег (фреквенцискиот опсег може да стане и првиот комерцијален фреквентен опсег за 5G)

 

Ако се пресмета со 28 GHz, според формулата што ја споменавме погоре:

 

 4G 5G -8

 

Па, тоа е првата техничка карактеристика на 5G

 

Милиметарски бран

Дозволете ми повторно да ја прикажам табелата за фреквенции:

 

Име на бендот Кратенка Број на бенд на ITU Фреквенција и бранова должина Примери за употреба
Екстремно ниска фреквенција ЕЛФ 1 3-30 Hz100.000-10.000 км Комуникација со подморници
Супер ниска фреквенција SLF 2 30-300 Hz10.000-1.000 км Комуникација со подморници
Ултра ниска фреквенција ULF 3 300-3.000 Hz1.000-100 км Подморска комуникација, Комуникација во рудници
Многу ниска фреквенција VLF 4 3-30 KHz100-10 км Навигација, временски сигнали, подморска комуникација, безжични монитори на отчукувањата на срцето, геофизика
Ниска фреквенција LF 5 30-300 KHz10-1км Навигација, временски сигнали, емитување AM Longwave (Европа и делови од Азија), RFID, радио аматерски
Средна фреквенција MF 6 300-3.000 KHz1.000-100 м AM (средни бранови) преноси, аматерски радио, лавини светилници
Висока фреквенција HF 7 3-30 MHz100-10 М Емитувања со кратки бранови, радио со граѓански опсег, аматерски радио и авијациски комуникации над хоризонтот, РФИД, радар над хоризонтот, воспоставување автоматска врска (ALE) / речиси вертикална инциденца на небесни бранови (NVIS), радио комуникации за морска и мобилна радиотелефонија
Многу висока фреквенција VHF 8 30-300 MHz10-1 м FM, телевизиски преноси, визуелни врски земја-воздух и авион-воздух, копнени мобилни и поморски мобилни комуникации, радио аматерски, временски радио
Ултра висока фреквенција UHF 9 300-3.000 MHz1-0,1 м Телевизиски преноси, микробранова печка, микробранови уреди/комуникации, радио астрономија, мобилни телефони, безжичен LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS и двонасочни радија како што се копнени мобилни, FRS и GMRS радија, радио аматерски, сателитски радио, системи за далечинско управување, АДСБ
Супер висока фреквенција SHF 10 3-30 GHz100-10 мм Радио астрономија, микробранови уреди/комуникации, безжичен LAN, DSRC, најмодерни радари, комуникациски сателити, пренос на кабелска и сателитска телевизија, DBS, аматерски радио, сателитски радио
Исклучително висока фреквенција ЕХФ 11 30-300 GHz10-1 мм Радио астрономија, микробранова радио реле со висока фреквенција, далечинско сензорирање на микробранова печка, радио аматерски, оружје со насочена енергија, скенер за милиметарски бранови, безжична мрежа 802.11ad
Терахерц или неверојатно висока фреквенција THz од THF 12 300-3.000 GHz1-0,1 мм  Експериментална медицинска слика за замена на рендгенските зраци, ултрабрза молекуларна динамика, физика на кондензирана материја, спектроскопија на временски домен на терахерц, пресметување/комуникации на терахерци, далечинско сензорирање

 

Ве молиме обрнете внимание на крајната линија.Дали е тоа амилиметарски бран!

Па, бидејќи високите фреквенции се толку добри, зошто претходно не користевме висока фреквенција?

 

Причината е едноставна:

– не е дека не сакате да го користите.Тоа е што не можете да си го дозволите.

 

Извонредните карактеристики на електромагнетните бранови: колку е поголема фреквенцијата, толку е пократка брановата должина, толку е поблиску до линеарното ширење (толку е полоша способноста за дифракција).Колку е поголема фреквенцијата, толку е поголемо слабеењето во медиумот.

Погледнете го вашето ласерско пенкало (бранова должина е околу 635 nm).Светлината што се емитува е исправена.Ако го блокирате, не можете да го поминете.

 

Потоа погледнете ги сателитските комуникации и GPS навигацијата (бранова должина е околу 1cm).Ако има опструкција, нема да има сигнал.

Големиот сад на сателитот мора да се калибрира за да го насочи сателитот во вистинската насока, или дури и мало неусогласеност ќе влијае на квалитетот на сигналот.

Ако мобилната комуникација го користи високофреквентниот опсег, нејзиниот најзначаен проблем е значително скратеното растојание на пренос, а способноста за покривање е значително намалена.

За да се покрие истата област, потребниот број на базни станици 5G значително ќе го надмине 4G.

4G 5G -9

Што значи бројот на базни станици?Парите, инвестициите и трошоците.

Колку е помала фреквенцијата, толку ќе биде поевтина мрежата и ќе биде поконкурентна.Затоа сите оператори се мачеа за нискофреквентни опсези.

Некои опсези се нарекуваат дури и - златни фреквенциски опсези.

 

Затоа, врз основа на горенаведените причини, под премисата на висока фреквенција, за да се намали притисокот на трошоците за изградба на мрежата, 5G мора да најде нов излез.

 

И кои се излезот?

 

Прво, тука е микро базната станица.

 

Микро базна станица

Постојат два вида базни станици, микро базни станици и макро базни станици.Погледнете го името, а микро базната станица е мала;макро базната станица е огромна.

 

 

Макро базна станица:

За покривање на голема површина.

 4G 5G -10

Микро базна станица:

Многу мал.

 4G 5G -11 4G 5G -12

 

 

Многу микро базни станици сега, особено во урбаните средини и затворени, често може да се видат.

Во иднина, кога станува збор за 5G, ќе ги има уште многу, а ќе се инсталираат насекаде, речиси секаде.

Можеби ќе прашате, дали ќе има некакво влијание врз човечкото тело ако има толку многу базни станици наоколу?

 

Мојот одговор е - не.

Колку повеќе базни станици има, толку помалку има радијација.

Размислете, во зима, во куќа со група луѓе, дали е подобро да имате еден грејач со голема моќност или неколку греалки со мала моќност?

Малата базна станица, мала моќност и погодна за секого.

Ако е само голема базна станица, зрачењето е значајно и премногу далеку, нема сигнал.

 

Каде е антената?

Дали сте забележале дека мобилните телефони имале долга антена во минатото, а раните мобилни телефони имале мали антени?Зошто сега немаме антени?

 

 4G 5G -13

Па, не е дека не ни требаат антени;тоа е дека нашите антени стануваат се помали.

Според карактеристиките на антената, должината на антената треба да биде пропорционална на брановата должина, приближно помеѓу 1/10 ~ 1/4

 

 4G 5G -14

 

Како што се менува времето, фреквенцијата на комуникација на нашите мобилни телефони е се поголема, а брановата должина е сè пократка и пократка, а антената исто така ќе станува побрза.

Комуникација со милиметарски бранови, антената исто така станува милиметарско ниво

 

Ова значи дека антената може целосно да се вметне во мобилниот телефон, па дури и во неколку антени.

Ова е третиот клуч на 5G

Масивна MIMO (Технологија со повеќе антени)

MIMO, што значи повеќекратен влез, повеќе излез.

Во ерата на LTE, веќе имаме MIMO, но бројот на антени не е премногу, а може да се каже само дека е претходната верзија на MIMO.

Во ерата на 5G, MIMO технологијата станува подобрена верзија на Massive MIMO.

Мобилниот телефон може да се наполни со повеќе антени, а да не зборуваме за мобилни кули.

 

Во претходната базна станица имаше само неколку антени.

 

Во ерата на 5G, бројот на антени не се мери со парчиња, туку со низата на антени „Array“.

 4G 5G -154G 5G -16

Сепак, антените не треба да бидат премногу блиску една до друга.

 

Поради карактеристиките на антените, низата со повеќе антени бара растојанието помеѓу антените да се одржува над половина бранова должина.Ако се приближат премногу, тие ќе се мешаат едни со други и ќе влијаат на преносот и примањето на сигналите.

 

Кога базната станица пренесува сигнал, тоа е како сијалица.

 4G 5G -17

Сигналот се емитува во околината.За светлина, се разбира, е да се осветли целата соба.Ако само за да се илустрира одредена област или предмет, поголемиот дел од светлината се троши.

 

 4G 5G -18

 

Базната станица е иста;се трошат многу енергија и ресурси.

Значи, дали можеме да најдеме невидлива рака за да ја врземе расеаната светлина?

Ова не само што заштедува енергија, туку и гарантира дека областа што треба да се осветли има доволно светлина.

 

Одговорот е да.

Ова еФормирање на зрак

 

Формирање на зрак или просторно филтрирање е техника за обработка на сигналот што се користи во низите со сензори за насочувачки пренос или прием на сигнал.Ова се постигнува со комбинирање на елементи во антената, така што сигналите под одредени агли доживуваат конструктивни пречки, додека други доживуваат деструктивни пречки.Формирањето на зрак може да се користи и на предавателниот и на приемниот крај за да се постигне просторна селективност.

 

 4G 5G -19

 

Оваа технологија за просторно мултиплексирање се смени од опседнанасочно покривање на сигналот до прецизни услуги за насочување, нема да се меша помеѓу зраците во истиот простор за да обезбеди повеќе комуникациски врски, значително да го подобри капацитетот на услугата на базната станица.

 

 

Во тековната мобилна мрежа, дури и ако две лица се јавуваат лице в лице, сигналите се пренесуваат преку базни станици, вклучувајќи контролни сигнали и пакети со податоци.

Но, во ерата на 5G, оваа ситуација не мора да биде случај.

Петтата значајна карактеристика на 5G -D2Dе уред до уред.

 

Во ерата на 5G, доколку двајца корисници под иста базна станица комуницираат меѓу себе, нивните податоци повеќе нема да се препраќаат преку базната станица, туку директно до мобилниот телефон.

На овој начин се заштедува многу воздушни ресурси и се намалува притисокот врз базната станица.

 

 4G 5G -20

 

Но, ако мислите дека не мора да плаќате на овој начин, тогаш се лажете.

 

Контролната порака треба да оди и од базната станица;ги користите ресурсите на спектарот.Како можеа операторите да ве пуштат?

 

Комуникациската технологија не е мистериозна;како круна на комуникациската технологија, 5 G не е недостижна технологија за иновативна револуција;тоа е повеќе еволуција на постоечката комуникациска технологија.

Како што рече еден експерт -

Границите на комуникациската технологија не се ограничени на технички ограничувања, туку заклучоци засновани на ригорозна математика, што е невозможно да се пробие набргу.

И како понатаму да се истражи потенцијалот на комуникацијата во рамките на научните принципи е неуморната потрага на многу луѓе во комуникациската индустрија.

 

 

 

 

 

 


Време на објавување: Јуни-02-2021 година