5G是什么?
5G即5th generation,是第五代移动通信技术。为了更好的了解5G,我们先了解下无线通信。
无线通信就是通过空气中的电器波传播的,由电磁波代替电线而产生了无线通信。电磁波的一个最重要的属性是它的频率,频率不同用途不同,频率相同会产生干扰。所以频率一旦被某一个功能占用,就不能再用于其他用途。
电磁波一个重要的特点是,频率与波长成反比,波长与传播速度成反比,这一点类比声波和光波。频率越高,波长越短;波长越短,传播速度越快。
现在来说5G,简单来说就是开发出了新的频谱,因为4G的频谱基本已经饱和或者支持不了即将出现的新的应用场景,比如无人驾驶。5G是随着技术的创新一点点实现的,所以在5G时代有很多新名词:毫米波、MIMO、载波聚合、波束成形、小基站等。这些技术性名词我们只要厘清关系就会很容易理解了。
5G和4G的区别
5G和4G的区别除了多了以上所说的很多技术性名词之外,最大的区别就是:快!
5G的技术演变
4G频谱的不够用之后,就出现了新频谱的开发,频率低的已经开发的差不多了,就开始向高频率的转移(这就通常所说的提高带宽);
频率越高,波长越短,就出现了厘米波、毫米波;因为波长变短之后,穿透性不强,一个基站的覆盖范围受到限制,随之出现了小基站的说法;
频谱开发出来之后,为了增强其使用效率,通过一定技术使其朝着某一个指定方向传播,这个技术就是波束成形;
天线是收发信号的必备要件,增加天线就能同时接收多种频率的电磁波(信号)了,但是又怕电线占地方,就开发出来了MIMO技术来为天线瘦身;
手机自身接收了多种信号,自身的处理能力不强的话也是白费力气,因此出现了载波聚合技术提高手机自身的信号处理能力。所有这些技术聚合在一起就形成了5G网络“快”的特性。
5G为什么这么快?
网络拥挤可以与道路拥挤相类比,只不过一个是无形的,一个是有形的。这样可以使5G更加具象化。5G的传输速度取决于带宽、频谱效率和基站数量,好比道路的最大车流量取决于路宽、道路效率和道路数量。提高带宽以及使用高频电磁波相当于道路变宽和车速提升;频谱效率又由新型多址、波束赋型、高阶MIMO、载波聚合共同协作来提高,犹如高架转盘、车道分类、小路汇聚等规则提高了道路的效率;基站数量好比道路数量,宏基站就是大路,遇到障碍时需要绕道然后再汇聚成新的道路,绕道分出的路就好比小基站。