5G ve 4G arasındaki fark nedir?

5G ve 4G arasındaki fark nedir?

Bugünün hikayesi bir formülle başlıyor.

Basit ama sihirli bir formül.Basit çünkü sadece üç harfi var.Ve harika çünkü iletişim teknolojisinin gizemini içinde barındıran bir formül.

Formül:

Temel fizik formülü olan ışık hızı = dalga boyu * frekans formülünü açıklamama izin verin.

Formül hakkında şunları söyleyebilirsiniz: 1G, 2G, 3G veya 4G, 5G, hepsi kendi başına.

Kablolu mu?Kablosuz?

Sadece iki tür iletişim teknolojisi vardır - kablolu iletişim ve kablosuz iletişim.

Sizi ararsam, bilgi verileri ya havada (görünmez ve soyut) veya fiziksel materyalde (görünür ve somut).

Fiziksel materyaller üzerinden iletiliyorsa kablolu iletişimdir.Hepsi kablolu ortam olarak adlandırılan bakır tel, optik fiber vb. Kullanılır.

Veriler kablolu ortam üzerinden iletildiğinde hız çok yüksek değerlere ulaşabilir.

Örneğin laboratuvarda tek bir fiberin maksimum hızı 26 Tbps'ye ulaştı;geleneksel kablonun yirmi altı bin katıdır.

Optik lif

Havadan iletişim, mobil iletişimin darboğazıdır.

Mevcut ana mobil standart, yalnızca 150 Mbps'lik teorik bir hız olan (taşıyıcı birleştirme hariç) 4G LTE'dir.Bu, kabloya kıyasla tamamen hiçbir şey.

Öyleyse,5G, uçtan uca yüksek hızlı bir hız elde edecekse, kritik nokta kablosuz darboğazını kırmaktır.

Hepimizin bildiği gibi kablosuz iletişim, iletişim için elektromanyetik dalgaların kullanılmasıdır.Elektronik dalgalar ve ışık dalgalarının her ikisi de elektromanyetik dalgalardır.

Frekansı, bir elektromanyetik dalganın işlevini belirler.Farklı frekanslardaki elektromanyetik dalgalar farklı özelliklere sahiptir ve bu nedenle başka kullanımları vardır.

Örneğin, yüksek frekanslı gama ışınları önemli ölçüde öldürücüdür ve tümörleri tedavi etmek için kullanılabilir.

Şu anda iletişim için çoğunlukla elektrik dalgalarını kullanıyoruz.Tabii ki, LIFI gibi optik iletişimin yükselişi var.

LiFi (ışık doğruluğu), görünür ışık iletişimi.

Önce radyo dalgalarına geri dönelim.

Elektronik, bir tür elektromanyetik dalgaya aittir.Frekans kaynakları sınırlıdır.

Frekansı farklı parçalara ayırdık ve bunları çeşitli nesnelere atadık ve girişim ve çatışmayı önlemek için kullanırız.

Farklı frekanslardaki radyo dalgalarının kullanımı

ağırlıklı olarak kullanıyoruzMF-SHFcep telefonu iletişimi için.

Örneğin, “GSM900” ve “CDMA800” genellikle 900MHz'de çalışan GSM'yi ve 800MHz'de çalışan CDMA'yı ifade eder.

Şu anda, dünyanın ana akım 4G LTE teknolojisi standardı UHF ve SHF'ye aittir.

Çin ağırlıklı olarak SHF kullanıyor

Gördüğünüz gibi 1G, 2G, 3G, 4G'nin gelişmesiyle birlikte kullanılan radyo frekansı gittikçe yükseliyor.

Neden?

Bunun başlıca nedeni, frekans ne kadar yüksekse, o kadar fazla frekans kaynağının mevcut olmasıdır.Ne kadar çok frekans kaynağı mevcutsa, o kadar yüksek aktarım hızı elde edilebilir.

Daha yüksek frekans, daha fazla kaynak anlamına gelir, bu da daha yüksek hız anlamına gelir.

Peki, 5G belirli frekansları ne kullanıyor?

Aşağıda gösterildiği gibi:

5G'nin frekans aralığı iki türe ayrılır: biri 6GHz'in altında, bu da mevcut 2G, 3G, 4G'mizden çok farklı değil ve diğeri yüksek, 24GHz'in üzerinde.

Şu anda 28 GHz önde gelen uluslararası test bandıdır (frekans bandı ayrıca 5G için ilk ticari frekans bandı olabilir)

28GHz ile hesaplanırsa, yukarıda belirttiğimiz formüle göre:

Peki, bu 5G'nin ilk teknik özelliği

milimetre dalga

Sıklık tablosunu tekrar göstermeme izin verin:

Lütfen alt satıra dikkat edin.bu birmilimetre dalga!

Peki, yüksek frekanslar bu kadar iyi olduğuna göre, neden daha önce yüksek frekans kullanmadık?

Nedeni basit:

–onu kullanmak istemiyorsun demek değil.Ödeyemezsin.

Elektromanyetik dalgaların dikkate değer özellikleri: frekans ne kadar yüksekse, dalga boyu o kadar kısadır, doğrusal yayılmaya o kadar yakındır (kırınım yeteneği o kadar kötüdür).Frekans ne kadar yüksek olursa, ortamdaki zayıflama o kadar büyük olur.

Lazer kaleminize bakın (dalga boyu yaklaşık 635 nm'dir).Yayılan ışık düzdür.Engellerseniz geçemezsiniz.

Ardından uydu iletişimine ve GPS navigasyonuna bakın (dalga boyu yaklaşık 1 cm'dir).Bir engel varsa, sinyal olmayacaktır.

Uydunun büyük potu, uyduyu doğru yöne yönlendirmek için kalibre edilmelidir, aksi takdirde hafif bir yanlış hizalama bile sinyal kalitesini etkiler.

Mobil iletişim yüksek frekans bandını kullanıyorsa, en önemli sorunu önemli ölçüde kısalan iletim mesafesidir ve kapsama kapasitesi büyük ölçüde azalır.

Aynı alanı kapsamak için gereken 5G baz istasyonu sayısı 4G'yi önemli ölçüde aşacaktır.

Baz istasyonu sayısı ne anlama geliyor?Para, yatırım ve maliyet.

Frekans ne kadar düşük olursa, ağ o kadar ucuz olur ve o kadar rekabetçi olur.Bu nedenle, tüm taşıyıcılar düşük frekanslı bantlar için mücadele etti.

Hatta bazı bantlara altın frekans bantları denir.

Bu nedenle, yukarıdaki nedenlere dayanarak, ağ inşasının maliyet baskısını azaltmak için yüksek frekans öncülünde 5G'nin yeni bir çıkış yolu bulması gerekiyor.

Ve çıkış yolu nedir?

İlk olarak, mikro baz istasyonu var.

Mikro baz istasyonu

Mikro baz istasyonları ve makro baz istasyonları olmak üzere iki tür baz istasyonu vardır.Adına bakın ve mikro baz istasyonu küçücük;makro baz istasyonu çok büyüktür.

Makro baz istasyonu:

Geniş bir alanı kaplamak için.

Mikro baz istasyonu:

Çok küçük.

Artık birçok mikro baz istasyonu, özellikle kentsel alanlarda ve kapalı alanlarda sıklıkla görülebilmektedir.

Gelecekte 5G söz konusu olduğunda çok daha fazlası olacak ve bunlar her yere, hemen hemen her yere kurulacak.

Etrafta bu kadar çok baz istasyonu olsa insan vücuduna herhangi bir etkisi olur mu diye sorabilirsiniz.

Cevabım hayır.

Ne kadar çok baz istasyonu varsa, o kadar az radyasyon vardır.

Bir düşünün, kışın, bir grup insanın olduğu bir evde, bir yüksek güçlü ısıtıcıya mı yoksa birkaç düşük güçlü ısıtıcıya sahip olmak daha mı iyidir?

Küçük baz istasyonu, düşük güç ve herkes için uygundur.

Yalnızca büyük bir baz istasyonu varsa, radyasyon önemli ve çok uzaktaysa, sinyal yoktur.

Anten nerede?

Geçmişte cep telefonlarının uzun bir anteni olduğunu ve ilk cep telefonlarının küçük antenleri olduğunu fark ettiniz mi?Neden şimdi antenlerimiz yok?

Antenlere ihtiyacımız olmadığından değil;antenlerimizin küçülmesidir.

Antenin özelliklerine göre antenin uzunluğu dalga boyu ile orantılı, yaklaşık olarak 1/10 ~1/4 arasında olmalıdır.

Zaman değiştikçe, cep telefonlarımızın iletişim frekansı yükseliyor ve dalga boyu kısaldıkça kısalıyor ve anten de hızlanacak.

Milimetre dalga iletişimi, anten de milimetre seviyesinde olur

Bu, antenin tamamen cep telefonuna ve hatta birkaç antene takılabileceği anlamına gelir.

Bu, 5G'nin üçüncü anahtarıdır.

Büyük MIMO (Çoklu anten teknolojisi)

Çoklu giriş, çoklu çıkış anlamına gelen MIMO.

LTE döneminde zaten MIMO'muz var ama anten sayısı çok fazla değil ve sadece MIMO'nun önceki versiyonu olduğu söylenebilir.

5G çağında, MIMO teknolojisi, Massive MIMO'nun geliştirilmiş bir versiyonu haline gelir.

Bir cep telefonu, baz istasyonları bir yana, birden fazla antenle doldurulabilir.

Önceki baz istasyonunda sadece birkaç anten vardı.

5G çağında anten sayısı parça parça değil “Array” anten dizilimi ile ölçülüyor.

Ancak antenler birbirine çok yakın olmamalıdır.

Antenlerin özelliklerinden dolayı, çok antenli bir dizi, antenler arasındaki mesafenin yarım dalga boyunun üzerinde tutulmasını gerektirir.Çok yaklaşırlarsa, birbirlerine müdahale edecekler ve sinyallerin iletimini ve alımını etkileyeceklerdir.

Baz istasyonu bir sinyal ilettiğinde ampul gibidir.

Sinyal çevreye yayılır.Çünkü ışık, elbette tüm odayı aydınlatmak içindir.Yalnızca belirli bir alanı veya nesneyi göstermek için, ışığın çoğu boşa harcanır.

Baz istasyonu aynıdır;çok fazla enerji ve kaynak israf edilir.

Öyleyse, saçılan ışığı bağlayacak görünmez bir el bulabilir miyiz?

Bu sadece enerji tasarrufu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda aydınlatılacak alanın yeterli ışığa sahip olmasını da sağlar.

Cevap Evet.

Buhüzmeleme

Hüzmeleme veya uzamsal filtreleme, yönlü sinyal iletimi veya alımı için sensör dizilerinde kullanılan bir sinyal işleme tekniğidir.Bu, bir anten dizisindeki elemanları birleştirerek elde edilir, böylece belirli açılardaki sinyaller yapıcı girişim yaşarken diğerleri yıkıcı girişim yaşar.Işın biçimlendirme, mekansal seçicilik elde etmek için hem verici hem de alıcı uçlarda kullanılabilir.

Bu uzamsal çoğullama teknolojisi, çok yönlü sinyal kapsamından hassas yönlü hizmetlere değişti, daha fazla iletişim bağlantısı sağlamak için aynı alandaki ışınlar arasında müdahale etmeyecek ve baz istasyonu hizmet kapasitesini önemli ölçüde artıracak.

Mevcut mobil ağda, iki kişi birbirini yüz yüze arasa bile, sinyaller, kontrol sinyalleri ve veri paketleri dahil olmak üzere baz istasyonları aracılığıyla iletilir.

Ancak 5G çağında bu durum ille de böyle değil.

5G'nin beşinci önemli özelliği —D2Dcihazdan cihazadır.

5G çağında, aynı baz istasyonu altındaki iki kullanıcı birbiriyle iletişim kurarsa, verileri artık baz istasyonu üzerinden değil, doğrudan cep telefonuna iletilecek.

Bu sayede çok fazla hava kaynağı tasarrufu sağlar ve baz istasyonu üzerindeki baskıyı azaltır.

Ancak, bu şekilde ödeme yapmanız gerekmediğini düşünüyorsanız, yanılıyorsunuz.

Kontrol mesajının da baz istasyonundan gitmesi gerekir;spektrum kaynaklarını kullanırsınız.Operatörler gitmenize nasıl izin verebilir?

İletişim teknolojisi gizemli değildir;iletişim teknolojisinin baş tacı olan 5G, ulaşılmaz bir inovasyon devrimi teknolojisi değil;daha çok mevcut iletişim teknolojisinin evrimidir.

Bir uzmanın dediği gibi—

İletişim teknolojisinin sınırları teknik sınırlamalarla sınırlı değil, kısaca kırılması imkansız olan titiz matematiğe dayalı çıkarımlarla sınırlıdır.

Ve bilimsel ilkeler kapsamında iletişim potansiyelinin nasıl daha fazla keşfedileceği, iletişim endüstrisindeki birçok insanın yorulmak bilmeyen arayışıdır.