5G белән 4G арасында нинди аерма бар?
Бүгенге хикәя формула белән башлана.
Бу гади, ләкин тылсымлы формула.Бу гади, чөнки аның өч хәрефе генә бар.It'sәм бу гаҗәп, чөнки бу элемтә технологиясе серен үз эченә алган формула.
Формула:
Физиканың төп формуласы булган формуланы, яктылык тизлеген = дулкын озынлыгы * ешлыгын аңлатырга рөхсәт итегез.
Формула турында сез әйтә аласыз: 1G, 2G, 3G, яки 4G, 5G, барысы да үзеннән-үзе.
Чылбырлы?Сымсыз?
Ике төрле элемтә технологияләре бар - чыбык элемтәсе һәм чыбыксыз элемтә.
Әгәр дә мин сезгә шалтыратсам, мәгълүмат мәгълүматлары һавада (күренми торган һәм матди булмаган) яки физик материал (күренеп торган һәм сизелерлек).
Әгәр дә ул физик материалларга бирелсә, ул чыбыклы элемтә.Ул бакыр чыбык, оптик җепсел һ.б. кулланыла, барысы да чыбыклы медиа дип атала.
Мәгълүмат чыбыклы медиа аша тапшырылганда, ставка бик югары кыйммәтләргә ирешә ала.
Мәсәлән, лабораториядә бер җепселнең максималь тизлеге 26Тбитка җитте;ул традицион кабельнең егерме алты мең тапкыр.
Оптик җепсел
Airава элемтәсе - мобиль элемтә.
Хәзерге мобиль стандарт 4G LTE, теоретик тизлек 150Мбит (оператор агрегатыннан кала).Бу кабель белән чагыштырганда бөтенләй юк.
Шуңа күрә5G югары тизлектәге ахырга кадәр ирешү өчен, критик нокта - чыбыксыз шешәне бозу.
Барыбызга да билгеле булганча, чыбыксыз элемтә - электромагнит дулкыннарын аралашу өчен куллану.Электрон дулкыннар һәм җиңел дулкыннар икесе дә электромагнит дулкыннары.
Аның ешлыгы электромагнит дулкының функциясен билгели.Төрле ешлыкларның электромагнит дулкыннары төрле характеристикаларга ия, шулай итеп башка куллану да бар.
Мәсәлән, югары ешлыктагы гамма нурлары үлемгә китерә һәм шешләрне дәвалау өчен кулланыла ала.
Хәзерге вакытта без элемтә өчен электр дулкыннарын кулланабыз.әлбәттә, LIFI кебек оптик элемтә арта.
LiFi (яктылык тугрылыгы), күренеп торган яктылык элемтәсе.
Башта радио дулкыннарына әйләнеп кайтыйк.
Электроника электромагнит дулкының бер төренә карый.Аның ешлык ресурслары чикләнгән.
Без ешлыкны төрле өлешләргә бүлеп, аларны төрле объектларга билгеләдек, комачаулау һәм конфликтлардан саклану өчен кулландык.
| Төркем исеме | Кыскарту | ITU төркеме номеры | Ешлык һәм дулкын озынлыгы | Мисал куллану |
| Бик түбән ешлык | ELF | 1 | 3-30 ГГц100,000-10,000 км | Су асты көймәләре белән элемтә |
| Супер түбән ешлык | SLF | 2 | 30-300Гц10,000-1,000 км | Су асты көймәләре белән элемтә |
| Ультра түбән ешлык | ULF | 3 | 300-3,000 Гц1000-100 км | Су асты көймәсе, шахталарда элемтә |
| Бик түбән ешлык | VLF | 4 | 3-30 КГц100-10 км | Навигация, вакыт сигналлары, су асты көймәсе, йөрәк тибешенең мониторлары, геофизика |
| Түбән ешлык | LF | 5 | 30-300 КГц10-1 км | Навигация, вакыт сигналлары, AM Longwave тапшыруы (Европа һәм Азия өлешләре), RFID, үзешчән радио |
| Урта ешлык | MF | 6 | 300-3,000 КГц1000-100м | AM (урта дулкынлы) тапшырулар, үзешчән радио, кар көчләре маяклары |
| Freгары ешлык | HF | 7 | 3-30МГц100-10М | Кыска дулкынлы тапшырулар, гражданнар радиосы, үзешчән радио һәм офыктан артык авиация элемтәләре, RFID, офыктан артык радар, автоматик элемтә урнаштыру (ALE) / вертикаль очраклар күк дулкыны (NVIS) радио элемтә, диңгез һәм мобиль радио телефоны. |
| Бик югары ешлык | VHF | 8 | 30-300МГц10-1м | FM, телевидение тапшырулары, җирдән-самолет һәм самолет-самолет элемтәләре, җир мобиль һәм диңгез мобиль элемтә, үзешчән радио, һава торышы радиосы. |
| Ультра югары ешлык | UHF | 9 | 300-3,000МГц1-0.1м | Телевидение тапшырулары, микродулкынлы мич, микродулкынлы җайланмалар / элемтә, радио астрономия, кәрәзле телефоннар, чыбыксыз LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS һәм җир мобиль, FRS һәм GMRS радиолары, үзешчән радио, спутник радиосы, Ерак контроль системалары, ADSB |
| Супер югары ешлык | SHF | 10 | 3-30 ГГц100-10 мм | Радио астрономиясе, микродулкынлы җайланмалар / элемтә, чыбыксыз LAN, DSRC, күпчелек заманча радарлар, элемтә спутниклары, кабель һәм спутник телевидениесе, DBS, үзешчән радио, спутник радиосы |
| Бик югары ешлык | EHF | 11 | 30-300 ГГц10-1 мм | Радио астрономиясе, югары ешлыктагы микродулкынлы радио эстафетасы, микродулкынлы дистанцион сенсор, үзешчән радио, энергия коралы, миллиметр дулкын сканеры, чыбыксыз Lan 802.11ad |
| Терахерц яки бик югары ешлык | THz THF | 12 | 300-3,000 ГГц1-0.1 мм | Рентген нурларын алыштыру өчен эксперименталь медицина картинасы, ультрафаст молекуляр динамика, конденсацияләнгән физика, терахерц вакыт-домен спектроскопиясе, терахерт исәпләү / элемтә, дистанцион сенсор |
Төрле ешлыктагы радио дулкыннарын куллану
Без нигездә кулланабызMF-SHFкәрәзле телефон элемтәсе өчен.
Мәсәлән, "GSM900" һәм "CDMA800" еш 900MHz эшләгән GSM һәм 800MHz белән эшләүче CDMA турында бара.
Хәзерге вакытта дөньяның төп агым 4G LTE технология стандарты UHF һәм SHFныкы.
Кытай нигездә SHF куллана
Күргәнегезчә, 1G, 2G, 3G, 4G үсеше белән кулланылган радио ешлыгы көчәя бара.
Нигә?
Бу, нигездә, ешлык күп булган саен, ешлык ресурслары күбрәк булганга.Күп ешлык ресурслары булган саен, тапшыру тизлеге югары була ала.
Frequгары ешлык күбрәк ресурсларны аңлата, бу тизрәк тизлекне аңлата.
Шулай итеп, 5 G конкрет ешлыкларны нәрсә куллана?
Түбәндә күрсәтелгәнчә:
5G ешлык диапазоны ике төргә бүленә: берсе 6 ГГцдан түбән, бу безнең хәзерге 2G, 3G, 4G, икенчесе югары, 24 ГГц өстендә.
Хәзерге вакытта 28 ГГц әйдәп баручы халыкара сынау төркеме (ешлык диапазоны 5G өчен беренче коммерция ешлыгы булырга мөмкин)
Әгәр дә без югарыда телгә алган формула буенча 28 ГГц белән исәпләнсәк:
Бу 5G-ның беренче техник үзенчәлеге
Миллиметр-дулкын
Миңа ешлык таблицасын күрсәтергә рөхсәт итегез:
| Төркем исеме | Кыскарту | ITU төркеме номеры | Ешлык һәм дулкын озынлыгы | Мисал куллану |
| Бик түбән ешлык | ELF | 1 | 3-30 ГГц100,000-10,000 км | Су асты көймәләре белән элемтә |
| Супер түбән ешлык | SLF | 2 | 30-300Гц10,000-1,000 км | Су асты көймәләре белән элемтә |
| Ультра түбән ешлык | ULF | 3 | 300-3,000 Гц1000-100 км | Су асты көймәсе, шахталарда элемтә |
| Бик түбән ешлык | VLF | 4 | 3-30 КГц100-10 км | Навигация, вакыт сигналлары, су асты көймәсе, йөрәк тибешенең мониторлары, геофизика |
| Түбән ешлык | LF | 5 | 30-300 КГц10-1 км | Навигация, вакыт сигналлары, AM Longwave тапшыруы (Европа һәм Азия өлешләре), RFID, үзешчән радио |
| Урта ешлык | MF | 6 | 300-3,000 КГц1000-100м | AM (урта дулкынлы) тапшырулар, үзешчән радио, кар көчләре маяклары |
| Freгары ешлык | HF | 7 | 3-30МГц100-10М | Кыска дулкынлы тапшырулар, гражданнар радиосы, үзешчән радио һәм офыктан артык авиация элемтәләре, RFID, офыктан артык радар, автоматик элемтә урнаштыру (ALE) / вертикаль очраклар күк дулкыны (NVIS) радио элемтә, диңгез һәм мобиль радио телефоны. |
| Бик югары ешлык | VHF | 8 | 30-300МГц10-1м | FM, телевидение тапшырулары, җирдән-самолет һәм самолет-самолет элемтәләре, җир мобиль һәм диңгез мобиль элемтә, үзешчән радио, һава торышы радиосы. |
| Ультра югары ешлык | UHF | 9 | 300-3,000МГц1-0.1м | Телевидение тапшырулары, микродулкынлы мич, микродулкынлы җайланмалар / элемтә, радио астрономия, кәрәзле телефоннар, чыбыксыз LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS һәм җир мобиль, FRS һәм GMRS радиолары, үзешчән радио, спутник радиосы, Ерак контроль системалары, ADSB |
| Супер югары ешлык | SHF | 10 | 3-30 ГГц100-10 мм | Радио астрономиясе, микродулкынлы җайланмалар / элемтә, чыбыксыз LAN, DSRC, күпчелек заманча радарлар, элемтә спутниклары, кабель һәм спутник телевидениесе, DBS, үзешчән радио, спутник радиосы |
| Бик югары ешлык | EHF | 11 | 30-300 ГГц10-1 мм | Радио астрономиясе, югары ешлыктагы микродулкынлы радио эстафетасы, микродулкынлы дистанцион сенсор, үзешчән радио, энергия коралы, миллиметр дулкын сканеры, чыбыксыз Lan 802.11ad |
| Терахерц яки бик югары ешлык | THz THF | 12 | 300-3,000 ГГц1-0.1 мм | Рентген нурларын алыштыру өчен эксперименталь медицина картинасы, ультрафаст молекуляр динамика, конденсацияләнгән физика, терахерц вакыт-домен спектроскопиясе, терахерт исәпләү / элемтә, дистанцион сенсор |
Зинһар, аскы юлга игътибар итегез.Бу амиллиметр-дулкын!
Хәер, югары ешлыклар бик яхшы булганга, нигә элек без югары ешлыкны кулланмаган идек?
Сәбәбе гади:
Сез аны кулланырга теләмисез дигән сүз түгел.Сез моны эшли алмыйсыз.
Электромагнит дулкыннарының искиткеч үзенчәлекләре: ешлык никадәр югары булса, дулкын озынлыгы кыскарак, сызыклы таралуга якынрак (дифракция сәләте начаррак).Ешлык никадәр югары булса, уртада шулкадәр зур.
Лазер каләмегезгә карагыз (дулкын озынлыгы якынча 635нм).Чыгарылган яктылык туры.Әгәр дә сез аны блоклыйсыз икән, сез аны булдыра алмыйсыз.
Аннары спутник элемтәләренә һәм GPS навигациясенә карагыз (дулкын озынлыгы якынча 1см).Әгәр дә киртәләр булса, сигнал булмас.
Спутникны дөрес юнәлешкә юнәлтү өчен, спутникның зур чүлмәге калибрланырга тиеш, яисә сигналның сыйфатына бераз туры килмәү тәэсир итәчәк.
Әгәр дә мобиль элемтә югары ешлыклы полосаны кулланса, аның иң мөһим проблемасы - кыскартылган тапшыру дистанциясе, һәм каплау мөмкинлеге бик кими.
Шул ук мәйданны каплау өчен, 5G база станцияләре саны 4G-тан шактый артып китәчәк.
Төп станцияләр саны нәрсәне аңлата?Акча, инвестиция һәм бәя.
Ешлык түбәнрәк булса, челтәр арзанрак булачак, һәм көндәшлелеклерәк булачак.Шуңа күрә барлык йөртүчеләр аз ешлыклы полосалар өчен көрәштеләр.
Кайбер төркемнәр хәтта аталалар - алтын ешлыклы полосалар.
Шуңа күрә, югарыдагы сәбәпләр нигезендә, югары ешлык шартларында, челтәр төзелешенең бәя басымын киметү өчен, 5G яңа чыгу юлын табарга тиеш.
Чыгу юлы нинди?
Беренчедән, микро база станциясе бар.
Микро база станциясе
Ике төрле база станциясе, микро база станциясе һәм макро база станциясе бар.Исеменә карагыз, һәм микро база станциясе кечкенә;макро база станциясе бик зур.
Макро база станциясе:
Зур мәйданны капларга.
Микро база станциясе:
Бик кечкенә.
Күпчелек микро база станцияләре, аеруча шәһәр районнарында һәм ябык урыннарда еш күренә.
Киләчәктә, 5G турында сүз барганда, тагын бик күп булыр, һәм алар һәркайда, бөтен җирдә диярлек урнаштырылачак.
Сез сорый аласыз, бик күп станцияләр булса, кеше организмына ниндидер йогынты ясармы?
Минем җавап - юк.
Төп станцияләр күп булса, нурланыш азрак.
Уйлап карагыз, кышын, кешеләр төркеме булган өйдә, бер көчле җылыткыч яки берничә аз көчле җылыткыч булу яхшыракмы?
Кечкенә база станциясе, аз көч һәм һәркем өчен яраклы.
Әгәр дә зур база станциясе булса, нурланыш мөһим һәм бик ерак булса, сигнал юк.
Антенна кайда?
Элек кесә телефоннарында озын антенна, ә кесә телефоннарында кечкенә антенналар булганын күрдегезме?Нигә бездә антенналар юк?
Безгә антенналар кирәк түгел дигән сүз түгел;безнең антенналар кечерәя бара.
Антеннаның характеристикалары буенча, антеннаның озынлыгы дулкын озынлыгына пропорциональ булырга тиеш, якынча 1/10 ~ 1/4 арасында
Вакыт үзгәргән саен, кәрәзле телефоннарыбызның элемтә ешлыгы арта бара, һәм дулкын озынлыгы кыскара бара, антенна да тизрәк булачак.
Миллиметр-дулкынлы элемтә, антенна шулай ук миллиметр дәрәҗәсенә әйләнә
Димәк, антенна тулысынча кәрәзле телефонга, хәтта берничә антеннага кертелергә мөмкин.
Бу 5G өченче ачкычы
Массив MIMO (Күп антенна технологиясе)
MIMO, күп кертү, күп чыгару дигәнне аңлата.
LTE чорында бездә MIMO бар, ләкин антенналар саны артык күп түгел, һәм бу MIMOның алдагы версиясе дип кенә әйтеп була.
5G чорында MIMO технологиясе Massive MIMOның көчәйтелгән версиясенә әверелә.
Кәрәзле телефонны берничә антенна белән тутырырга мөмкин, кәрәзле манаралар турында әйтмичә.
Алдагы база станциясендә берничә антенна гына бар иде.
5G чорында антенналар саны кисәкләр белән түгел, ә "Array" антенна массивы белән үлчәнә.
Ләкин, антенналар бик якын булырга тиеш түгел.
Антенналарның характеристикалары аркасында, күп антенна массивы антенналар арасын ярты дулкын озынлыгында сакларга тиеш.Әгәр дә алар бик якынлашсалар, алар бер-берсенә комачаулыйлар һәм сигналлар тапшыруга һәм кабул итүгә тәэсир итәләр.
Төп станция сигнал биргәндә, ул лампочка кебек.
Сигнал әйләнә-тирәгә чыгарыла.Яктылык өчен, әлбәттә, бөтен бүлмәне яктырту.Әгәр дә билгеле бер өлкәне яки әйберне сурәтләү өчен, яктылыкның күп өлеше юкка чыга.
Төп станция бер үк;күп энергия һәм ресурслар әрәм ителә.
Шулай итеп, без таралган яктылыкны бәйләү өчен күзгә күренми торган кул таба алабызмы?
Бу энергияне саклап калмыйча, яктыртыла торган мәйданның җитәрлек яктылыгын тәэмин итә.
Yesавап әйе.
БуЯктырту
Беформалаштыру яки киңлек фильтрлау - сигнал эшкәртү техникасы, сигнал җибәрү яки кабул итү өчен сенсор массивларында кулланыла.Бу антенна массивындагы элементларны берләштереп ирешелә, аерым почмакларда сигналлар конструктив интерфейс кичерә, калганнары җимергеч комачаулый.Мейкинлек сайлап алуга ирешү өчен, яктырту тапшыруда да, кабул итүдә дә кулланылырга мөмкин.
Бу киң мультиплексинг технологиясе бер юнәлешле сигналны каплаудан төгәл юнәлешле хезмәткә үзгәрде, күбрәк элемтә элемтәләрен тәэмин итү, төп станция хезмәтенең сыйфатын сизелерлек яхшырту өчен бер үк киңлектәге нурлар арасында комачауламас.
Хәзерге мобиль челтәрдә, хәтта ике кеше бер-берсенә шалтыратсалар да, сигналлар төп станцияләр аша, шул исәптән контроль сигналлар һәм мәгълүмат пакетлары аша.
Ләкин 5G чорында бу хәл алай түгел.
5G-ның бишенче мөһим үзенчәлеге -D2Dҗайланма.
5G чорында, бер үк станция астындагы ике кулланучы бер-берсе белән аралашса, аларның мәгълүматлары инде төп станция аша түгел, ә кәрәзле телефонга җибәреләчәк.
Шул рәвешле, ул күп һава ресурсларын экономияли һәм төп станциягә басымны киметә.
Ләкин, сез моны түләргә тиеш түгел дип уйлыйсыз икән, сез ялгышасыз.
Контроль хәбәр шулай ук төп станциядән китәргә тиеш;сез спектр ресурсларын кулланасыз.Операторлар сезне ничек җибәрергә?
Элемтә технологиясе серле түгел;элемтә технологияләренең таҗ җәүһәре буларак, 5 G ирешеп булмый торган инновацион революция технологиясе түгел;бу булган элемтә технологияләренең эволюциясе.
Бер белгеч әйткәнчә -
Элемтә технологияләренең чикләре техник чикләүләр белән генә чикләнми, каты математикага нигезләнгән конференцияләр, тиз арада өзеп булмый.
Фәнни принциплар кысаларында аралашу потенциалын ничек өйрәнергә - элемтә өлкәсендә күп кешеләрнең армый-талмый эзләнүе.
Пост вакыты: июнь-02-2021