5G менен 4G ортосунда кандай айырма бар?

5G менен 4G ортосунда кандай айырма бар?

Бүгүнкү окуя формула менен башталат.

Бул жөнөкөй, бирок сыйкырдуу формула.Бул жөнөкөй, анткени ал үч гана тамгадан турат.Жана бул таң калыштуу, анткени ал байланыш технологияларынын сырын камтыган формула.

Формула:

Жарыктын ылдамдыгы = толкун узундугу * жыштыгы деген физиканын негизги формуласы болгон формуланы түшүндүрүүгө уруксат этиңиз.

Формула жөнүндө сиз айта аласыз: 1G, 2G, 3G же 4G, 5G болобу, бардыгы өз алдынча.

Зымдуубу?Зымсызбы?

Байланыш технологияларынын эки гана түрү бар - зым байланыш жана зымсыз байланыш.

Мен сага чалсам, маалымат маалыматтары же абада (көзгө көрүнбөгөн жана материалдык эмес) же физикалык материалда (көзгө көрүнгөн жана материалдык).

Эгерде ал физикалык материалдар боюнча берилсе, анда бул зымдуу байланыш.Бул жез зым колдонулат, оптикалык була., ж.б., бардык зымдуу маалымат каражаттары деп аталат.

Маалыматтар зымдуу медиа аркылуу берилгенде, ылдамдык өтө жогорку маанилерге жетиши мүмкүн.

Мисалы, лабораторияда, бир жипченин максималдуу ылдамдыгы 26Tbps жетти;бул салттуу кабельден жыйырма алты миң эсе көп.

Оптикалык була

Аба-десанттык байланыш мобилдик байланыштын түйшүгү болуп саналат.

Учурдагы негизги мобилдик стандарты 4G LTE, теориялык ылдамдыгы болгону 150 Мбит/сек (оператордун агрегациясын эске албаганда).Бул кабель менен салыштырганда эч нерсе эмес.

Ошондуктан,эгерде 5G жогорку ылдамдыкта учу-кыйырына жетүүнү кааласа, эң маанилүү учур зымсыз тоскоолдуктан чыгуу болуп саналат.

Баарыбызга белгилүү болгондой, зымсыз байланыш байланыш үчүн электромагниттик толкундарды колдонуу болуп саналат.Электрондук толкундар жана жарык толкундары экөө тең электромагниттик толкундар.

Анын жыштыгы электромагниттик толкундун функциясын аныктайт.Ар кандай жыштыктагы электромагниттик толкундар ар кандай мүнөздөмөлөргө ээ жана ошондуктан башка максаттарга ээ.

Мисалы, жогорку жыштыктагы гамма нурлары олуттуу өлүмгө алып келет жана шишиктерди дарылоо үчүн колдонулушу мүмкүн.

Биз азыр байланыш үчүн негизинен электр толкундарын колдонобуз.Албетте, LIFI сыяктуу оптикалык байланыштын өсүшү бар.

LiFi (жарык ишенимдүүлүгү), көрүнүүчү жарык байланышы.

Адегенде радио толкундарына кайрылалы.

Электроника электромагниттик толкундун бир түрүнө кирет.Анын жыштык ресурстары чектелген.

Биз жыштыктарды ар кандай бөлүктөргө бөлүп, тоскоолдуктарды жана чыр-чатакты болтурбоо үчүн аларды ар кандай объекттерге жана колдонууга дайындадык.

Ар кандай жыштыктагы радиотолкундарды колдонуу

Биз негизинен колдонобузMF-SHFуюлдук байланыш үчүн.

Мисалы, "GSM900" жана "CDMA800" көп учурда 900MHz жана CDMA 800MHz иштеген GSM билдирет.

Учурда дүйнөдөгү негизги 4G LTE технология стандарты UHF жана SHFге таандык.

Кытай негизинен SHF колдонот

Көрүнүп тургандай, 1G, 2G, 3G, 4G өнүгүүсү менен колдонулган радио жыштык барган сайын жогорулоодо.

Неге?

Бул, негизинен, жыштык канчалык жогору болсо, ошончолук көп жыштык ресурстары бар.Канчалык көп жыштык ресурстары бар болсо, берүү ылдамдыгы ошончолук жогору болушу мүмкүн.

Жогорку жыштык көбүрөөк ресурстарды билдирет, бул тезирээк ылдамдыкты билдирет.

Ошентип, 5 G конкреттүү жыштыктарды эмне колдонот?

Төмөндө көрсөтүлгөндөй:

5G жыштык диапазону эки түргө бөлүнөт: бири 6 ГГцтен төмөн, бул биздин учурдагы 2G, 3G, 4Gден анча деле айырмаланбайт, экинчиси жогорку, 24 ГГцден жогору.

Учурда 28 ГГц алдыңкы эл аралык сыноо тилкеси (жыштык тилкеси 5G үчүн биринчи коммерциялык жыштык тилкеси болуп калышы мүмкүн)

28 ГГц менен эсептелген болсо, биз жогоруда айтылган формула боюнча:

Бул 5Gнин биринчи техникалык өзгөчөлүгү

Миллиметрдик толкун

Жыштык таблицасын кайра көрсөтүүгө уруксат этиңиз:

Сураныч, төмөнкү сапка көңүл буруңуз.Бул амиллиметрдик толкун!

Ооба, жогорку жыштыктар абдан жакшы болгондуктан, эмне үчүн биз буга чейин жогорку жыштыкты колдонгон жокпуз?

Себеби жөнөкөй:

– Бул сиз аны колдонгуңуз келбегендиктен эмес.Бул сиздин мүмкүнчүлүгүңүз жок.

Электромагниттик толкундардын көрүнүктүү мүнөздөмөлөрү: жыштык канчалык жогору болсо, толкун узундугу ошончолук кыска, сызыктуу таралууга ошончолук жакын (дифракция жөндөмдүүлүгү ошончолук начар).Жыштык канчалык жогору болсо, чөйрөдөгү солгундоо ошончолук чоң болот.

Лазердик калемиңизди караңыз (толкун узундугу болжол менен 635нм).Чыгарылган жарык түз.Эгер аны бөгөттөп койсоңуз, андан өтө албайсыз.

Андан кийин спутник байланышын жана GPS навигациясын караңыз (толкун узундугу болжол менен 1 см).Тоскоолдук болсо сигнал болбойт.

Спутниктин чоң казаны спутникти туура багытка көрсөтүү үчүн калибрленген болушу керек, же болбосо бир аз туура эмес тууралоо сигналдын сапатына таасирин тийгизет.

Эгерде уюлдук байланыш жогорку жыштык тилкесин колдонсо, анда анын эң олуттуу көйгөйү бир кыйла кыскартылган берүү аралыкы болуп саналат, ал эми камтуу мүмкүнчүлүгү абдан азаят.

Ошол эле аймакты камтуу үчүн талап кылынган 5G базалык станцияларынын саны 4Gден кыйла ашат.

Базалык станциялардын саны эмнени билдирет?Акча, инвестиция жана чыгым.

Жыштык канчалык төмөн болсо, тармак ошончолук арзан болот жана атаандаштыкка жөндөмдүү болот.Ошондуктан бардык операторлор төмөнкү жыштык тилкелери үчүн күрөшүп келишет.

Кээ бир тилкелер атүгүл - алтын жыштык тилкелери деп аталат.

Ошондуктан, жогоруда айтылган себептердин негизинде, жогорку жыштыктын шартында, тармакты куруудагы чыгымдардын басымын азайтуу үчүн, 5G чыгуунун жаңы жолун табышы керек.

Анан кандай жолдор бар?

Биринчиден, микро базалык станция бар.

Микро базалык станция

Базалык станциялардын эки түрү бар, микро базалык станциялар жана макро базалык станциялар.Атын караңыз, микро базалык станция кичинекей;макро базалык станция абдан чоң.

Макро базалык станция:

Чоң аймакты камтуу үчүн.

Микро базалык станция:

Абдан кичинекей.

Көптөгөн микро базалык станцияларды азыр, өзгөчө шаар жерлеринде жана имараттын ичинде көп көрүүгө болот.

Келечекте, 5G жөнүндө сөз болгондо, дагы көп нерселер болот жана алар бардык жерде, дээрлик бардык жерде орнотулат.

Айланада ушунча базалык станциялар болсо, адамдын организмине кандайдыр бир таасири болобу деп сурасаңыз болот?

Менин жообум – жок.

Канчалык көп базалык станциялар болсо, ошончолук радиация азаят.

Ойлонуп көрсөңөр, кышында бир топ киши жашаган үйдө бир эле кубаттуу жылыткыч болгону жакшыбы же бир нече аз кубаттуулуктагы жылыткычтар болгону жакшыбы?

Чакан базалык станция, аз кубаттуулук жана баарына ылайыктуу.

бир гана чоң базалык бекети болсо, нурлануу олуттуу жана өтө алыс болсо, эч кандай сигнал жок.

Антенна кайда?

Мурда уюлдук телефондордун узун антеннасы болгонун, ал эми алгачкы уюлдук телефондордо кичинекей антенналар болгонун байкадыңызбы?Эмне үчүн азыр бизде антенналар жок?

Ооба, бул антенналардын кереги жок дегендик эмес;антенналарыбыз кичирейип баратат.

Антеннанын өзгөчөлүктөрүнө ылайык, антеннанын узундугу толкун узундугуна пропорционалдуу болушу керек, болжол менен 1/10 ~ 1/4 ортосунда.

Убакыттын өтүшү менен уюлдук телефондорубуздун байланыш жыштыгы жогорулап, толкун узундугу барган сайын кыскарып баратат, антенна да тезирээк болот.

Миллиметрдик толкун байланышы, антенна да миллиметрдик деңгээлге айланат

Бул антеннаны толугу менен уюлдук телефонго, ал тургай, бир нече антеннага киргизүүгө болот дегенди билдирет.

Бул 5G үчүнчү ачкычы

Массивдүү MIMO (көп антенналык технология)

MIMO, бул бир нече киргизүү, көп чыгаруу дегенди билдирет.

LTE доорунда бизде MIMO бар, бирок антенналардын саны өтө көп эмес жана бул MIMOнун мурунку версиясы деп гана айтууга болот.

5G доорунда MIMO технологиясы Massive MIMOнун өркүндөтүлгөн версиясына айланат.

Уюлдук телефонго уюлдук мунараларды айтпаганда да, бир нече антенналарды толтурса болот.

Мурунку базалык станцияда бир нече гана антенна бар болчу.

5G доорунда антенналардын саны бөлүктөр менен эмес, антенналар массивинин "Array" менен өлчөнөт.

Бирок антенналар бири-бирине өтө жакын болбошу керек.

Антенналардын өзгөчөлүктөрүнөн улам, көп антенналуу массив антенналардын ортосундагы аралык жарым толкун узундугунан жогору болушун талап кылат.Эгерде алар өтө жакын болуп кетсе, бири-бирине тоскоол болуп, сигналдардын берилишине жана кабыл алынышына таасирин тийгизет.

Базалык станция сигнал бергенде, ал лампочка сыяктуу.

Сигнал айлана-чөйрөгө берилет.жарык үчүн, албетте, бүт бөлмөнү жарыктандыруу болуп саналат.Эгер белгилүү бир аймакты же объектти сүрөттөө үчүн гана жарыктын көбү текке кетет.

Базалык станция ошол эле;коп энергия жана ресурстар текке кетет.

Демек, чачыраган жарыкты байлоо үчүн көзгө көрүнбөгөн колду таба алабызбы?

Бул энергияны үнөмдөп эле тим болбостон, жарыктандырыла турган аймактын жетиштүү жарык болушун да камсыздайт.

Жооп ооба.

БулBeamforming

Beamforming же мейкиндик чыпкалоо багыттуу сигнал берүү же кабыл алуу үчүн сенсор массивдеринде колдонулган сигнал иштетүү ыкмасы болуп саналат.Бул белгилүү бир бурчтардагы сигналдар конструктивдүү кийлигишүүгө дуушар болушу үчүн, антенна массивиндеги элементтерди бириктирүү аркылуу жетишилет.Beamforming мейкиндик селективдүүлүккө жетүү үчүн өткөрүүчү жана кабыл алуучу учтарда да колдонсо болот.

Бул мейкиндиктик мультиплекстөө технологиясы көп багыттуу сигналды камтуудан так багыттуу кызматтарга чейин өзгөрдү, көбүрөөк байланыш байланыштарын камсыз кылуу үчүн бир эле мейкиндиктеги нурлардын ортосунда тоскоолдук кылбайт, базалык станциянын тейлөө мүмкүнчүлүктөрүн кыйла жакшыртат.

Учурдагы мобилдик тармакта эки адам бири-бири менен бетме-бет сүйлөшсө дагы, сигналдар базалык станциялар аркылуу, анын ичинде башкаруу сигналдары жана маалымат пакеттери аркылуу берилет.

Бирок 5G доорунда бул жагдай сөзсүз түрдө боло бербейт.

5G бешинчи маанилүү өзгөчөлүгү -D2Dаппараттан түзмөккө.

5G доорунда бир базалык станциянын астындагы эки колдонуучу бири-бири менен байланышса, алардын маалыматтары мындан ары базалык станция аркылуу эмес, түз уюлдук телефонго жөнөтүлөт.

Муну менен аба ресурстарын бир топ үнөмдөп, базалык станцияга болгон басымды азайтат.

Бирок, эгер сиз мындай жол менен төлөшүңүз керек эмес деп ойлосоңуз, анда жаңылышасыз.

Башкаруу кабары да базалык станциядан кетиши керек;сиз спектр ресурстарын колдоносуз.Операторлор сени кантип коё беришти?

Байланыш технологиясы сырдуу эмес;коммуникация технологиясынын таажы катары, 5 G жеткилең инновациялык революция технологиясы эмес;ал бар болгон байланыш технологиясынын эволюциясы болуп саналат.

Бир эксперт айткандай -

Байланыш технологияларынын чектери техникалык чектөөлөр менен эле чектелбестен, катаал математикага негизделген тыянактардан турат, аны тез арада бузуу мүмкүн эмес.

Ал эми илимий принциптердин алкагында байланыштын потенциалын мындан ары кантип изилдөө керек, бул байланыш тармагындагы көптөгөн адамдардын талыкпаган изденүүсү.