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发布时间:2019-06-04 11:51 来源:荆楚网

  近年来,5G通信技术成为信息领域乃至科技领域的焦点,5G技术是未来占领全球主导地位的关键一环,是下一个时代崛起的风口,由此引发的各国之间博弈已经硝烟弥漫,5G之争已避无可避。今天我们来了解一些5G通信技术的知识。 

    

  通信原理  

  通信是为了传递信息,信息可以通过各种形式的消息表达,比如短信消息、语音消息等等,而各种形式的消息都是通过各种形式的信号在实际物质世界中传播的,即通信实际传递的是信号。广义上讲,不管用什么方法,通过什么传输媒介,将信息从一个地方传到另一个地方就是通信;狭义上讲,通信只包括电信和广播电视,电信(telecommunications)就是通过“电”来传播信息。按传输媒介可分为有线通信(电缆、光缆、导波、纳米材料等)和无线通信(电磁波);按信道中传输信号类型可分为模拟信号(有时也称为连续信号)和数字信号(也称为离散信号); 按工作频段可分为长波通信、中波通信、短波通信、微波通信。 

     

  通信系统模型  

  通信指信息传输,也就是信源和信宿通过信道收发信息的过程,信源发出信息,发信机负责将信息转换成适合在信道上传输的信号,收信机将信号转化成信息发送给信源,对于每一个终端来讲,既是信源又是信宿,信源是信息的发送者,负责将原始的信号转化为电信号,信宿相反。    

  无线通信原理基础  

  通信系统由简单到复杂逐渐发展,经历了由有线到无线、模拟到数字的发展历程。有线电话通信系统通过电流、光来传递,无线电话通信系统则通过电磁波。无线电话通信系统主要包括信源、调制器、发射天线、接收天线、解调器、信宿。  

  什么是5G通信  

  “G”在专业领域是英文“generation”的缩写,简单来说,5G网络的意思是第五代移动通信网络。在1G时代,我们用手机打电话,还谈不上上网,也没有短信。2G时代,我们能互发短信、看文字信息,3G时代,我们上网看图片和短视频,4G时代,我们可以看视频和直播,而5G值得大家期待。从1G到4G,不仅信号越来越好,安全性越来越高,上网也越来越快了。  

  据悉:使用5G技术后,

  1.下载速度是当前4G上网速率的10倍,将达到10GB/秒,高清不是梦。

  2.延时也有了质的飞跃,理论延时1ms,是4G延时的几十分之一,喜欢玩游戏的网友们有福了。

  3.支持更多的设备的同时上网,可以连接的物联网终端数量理论值将达到百万级别,是4G的十倍以上,在人潮拥挤的车站和大型活动现场,也不用担心人太多上不了网。  

  每一次移动通信技术的迭代,都颠覆了我们的生活,新的设备被开发出来,人们有了看世界的新方式,以及新的生活方式。    

  5G是如何工作的?  

  无线通信通过射频频谱传播。5G是如何工作的呢?我们从一个电话谈起,当你给某人打电话时,你的语音会被手机转换为电子信号,通过无线电波传输到最近的手机信号塔。呼叫到达另一个人的电话之前,它需要通过蜂窝塔网络。其他数据如照片和视频的传输也是一样的道理。在这个过程中,5G将使用新的更高的无线电频率,因为它们不那么混乱,并且它们携带信息的速度更快。5G的另一个变化是运营商将能够将物理网络“切片”为多个虚拟网络:他们将能够根据其使用方式提供正确的网络片段,从而更好地管理其网络。5G最初使用的是超高频频谱,它具有更短的射程但更高的容量,可以为在线访问提供大量的管道。但考虑到距离和干扰问题,运营商开始探索低频频谱(这是目前使用的类型)以帮助5G穿越更远的距离以及通过墙壁和其他障碍物。在接收端,你需要一部支持5G功能的手机才能连接到5G,因为它需要一组尚未提供的特定天线。  

  5G微基站技术  

  基站就是我们通过手机连接到运营商网络的设备,连接到运营商的网络之后,我们才能实现打电话、发短信和上网。  

  基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。  

  基站的覆盖范围通常是以基站为圆心的一个圆,这个圆覆盖到地方,手机才会有信号,离基站越近,信号就越好,上网速度就越快,通话就越清楚,反之就是我们日常所说的信号不好。  

  由于5G毫米波穿透力较差并且在空气中衰减很大的弱点,如果5G仍然采用以往在3G、4G时期使用的“宏基站”,就不能为稍远的用户提供足够的信号保障。为了应对这个困难,5G开始才用全新的基站——微基站。顾名思义,微基站做的足够小的基站。 

 

  微基站不仅在体积上要远远小于宏基站,在功耗上也会有所降低。你也许想问,为什么宏基站的天线都那么大,而微基站的天线这么小?或者引申一下,为什么以前我们的手机都要长长的天线,而现在我们的手机都“没有”天线了?    

  天线的长度与波长的关系  

  这是因为,随着频率逐渐升高,该频率相对应的波长在逐渐的缩短,而天线也就跟着变短了!根据实验得出的数据显示,天线的长度大约为波长的1/10~1/4。  所以,5G的毫米波,也就使得天线达到了“毫米”的级别。  

  5G部署像搭积木一样简单?  

  4G基站的射频和天线部分是分开的,这意味着工人在安装的时候会非常繁琐。而5G时代的基站则让天线和射频合一为二,集成在一起,体积下降了2/3,更为重要的是,新设备的容量是传统设备的20倍。我国5G领跑科技企业——华为生产的某型基站产品,设备的重量约20公斤,相当于一个登机箱的重量。对安装人员来说,基本可以做到无障碍的进行便捷安装。  

  5G何时到来?    

  5G网络已经不再是普通的技术,也不再是运营商的普通网络,它已经成为社会流通的要素,经济活动的基础承载,将对各行各业实现高质量发展起到基础性的作用。  

  2018年12月6日,工信部正式向三大运营商发布“全国范围5G中低频段试验频率”的使用许可。其中中国联通获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源;中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源;中国移动获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的5G试验频率资源。  

  2019年1月29日上午的“2018年工业通信业发展情况新闻发布会”工信部信息通信发展司司长闻库介绍,5G系统设备产品基本已经达到了预商用的水平,有望在今年年中出现比较好的5G商用终端。  

  2019年2月19日,工信部发布“2019年全国无线电管理工作要点”,其中排在第一位的工作要点是“为加5G商用步伐做好频谱资源使用保障”:发布5G中低频段基站与卫星地球站等台站干扰协调指南、5G中低频段基站设备射频技术要求,做好5G基站协调、许可工作,服务加快5G商用步伐大局;适时发布5G系统部分毫米波频段频率使用规划,引导5G系统毫米波产业发展。  

  2019年3月,5G终端达到预商用要求。接下来,国内将进一步加快5G网络的建设进程,同时加大5G应用的推进力度。2019年5月21日,工信部副部长陈肇雄表示,目前5G技术和产品日趋成熟,系统、芯片、终端等产业链主要环节已基本达到商用水平,具备了商用部署的条件。5G时代很快到来,想要换手机的朋友,再坚持一下!  

  

  

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