【5G科普】只要9张图，看懂什么是5G

从一条基本物理公式提及

谈5G之前，我们先从一个基本的电磁波道理提及，也就是：光速=波长 X 频率。当光速牢靠在每秒30万公里时，波长愈长，每秒震动的次数也就愈少。换言之，电磁波的波长与频率是互为反比的。

当今的无线通讯(Wireless Communication)，等于操作电磁波来举办各类信息互换。差异频率的电磁波，又抉择了差异的特征及应用，我们可从下面的“通信电磁波频谱”来略知一二。

就物理特征而言，频率愈高，波长愈短，穿透手段也就愈强，这就像是医院里X射线的频率极高，波长仅0.01～10纳米，可用来穿透身材的部门组织一样。然而，高频信号的指向性也较强，它们碰着障碍物会想直接穿已往，而不是绕已往(也就是绕射手段差)，因此其穿透障碍物所带来的能量耗损，也会使传输间隔变短。

以今朝主流的4G LTE (Long Term Evolution)来看，常用的频段多齐集于450MHz～3,800MHz区间。然而，因为此区间已很是壅挤，因此我们徐徐把思维动到介于30GHz～300GHz的毫米波频段，哪里能行使的频段资源相对富厚 (一样平常来说，高频段「较量也许」会拥有高带宽，进而发动传输速率的晋升)。

好了，谈谈5G吧!

所谓5G 通信，是指第 5 代移动通信收集(5th Generation Mobile Networks)，它是在4G 通信技能成熟后，我们对下一代通信收集的统称，不过乎就是追求更快的速率以及更低的耽误。

固然国际上对5G的尺度尚未完全确定，不外大抵可涵盖两种主流频段，一为sub 6GHz(也就是6GHz以下)，这与我们今朝回收的4G LTE频段差别不大;另一种则是在24GHz以上，也就是最近很常听到的「毫米波」频段。

也就是说，着实5G 收集团结了既有的4G LTE 频段，是一种异质性收集(HetNet)。其透过主打速率的毫米波(mmWave)宽带技能，及主打低功耗、包围手段广的sub 6GHz窄频技能，在差异的情形下提供最适的无线收集，以同时满意短间隔及长间隔的通信要求。

譬喻，就区域要求高带宽(eMBB)、低耽误(URLLC)等特征时，就得当运用高频的毫米波频段，譬喻自驾车、远距手术等应用场景;就区域要求低功耗、大范畴包围以及不变毗连等特征(MMTC)时，则较得当sub 6GHz低几回段，譬喻伶俐都市的相干应用。

5G热点词汇之一：微基站

当通信技能往更高的频段陈设时，电磁波的绕射手段就变得更弱，传输间隔及包围范畴也会相对缩小。因此，差异于频段较低的4G回收一个大型基地台 (Macro Cell)即可包围2～40公里，5G期间必需回收多个微型基地台 (Small Cell)才气包围到同样的地区。

5G热点词汇之二：Massive MIMO

MIMO指的是多进多出(Multiple-Input Multiple-Output)，即透过多根天线发送，多根天线吸取，让数据传输的速率变得更快。又按照电磁波道理，波长越短，天线就可做的愈小的环境下，到了5G期间，跟着天线渐成为毫米级尺寸，我们就可以将更多的天线塞入手机终端及微型基地台里，让既有的MIMO强化为Massive MIMO，使速率更上一层楼。

5G热点词汇之三：波束成型

电磁波的传输，就像是发光的灯胆，是向附近发射的方法来转达讯号。然而，凡是我们只需将讯号朝某个偏向转达即可，大大都的电磁波能量都是挥霍的。那么，我们有没有也许将这些四散的电磁波约束起来呢?谜底是有的，它叫做波束成型(Beamforming)。

波束成型(Beamforming)，是一种透过天线数组定向发送和吸取讯号的技能，其透过在特定偏向上发射或吸取讯号的迭加，将既有的全向包围，转换为精准的指向性传输，不只延迟了传送间隔，也大幅镌汰讯号的滋扰。

5G热度高，但贸易化还尚未清朗

OK，以上就是5G的一些重要观念，包括像是毫米波、微基站、Massive MIMO、波束成型等等。跟着这些技能演进，一些卡关已久的应用如VR直播、车联网、无人机、长途医疗、伶俐都市等场景，将有机遇打破阀值，破茧而出。

然而，固然5G今朝在市场上喊的火热，但现实落地好像还没那么快。除了各国的频谱分派尚悬而未决外，电信运营商也得冒着不确定的风险，来投入更多基地台的建置本钱，以加快遍及速率。整体而言，当前5G的贸易化还尚未清朗，相干的财富投资仍需守旧对待。

（编辑：湖南网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!