第两百五十四章 5G时代-《这个吞金兽不好养》


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    要知道,手机与手机是无法直接通信的,它是通过周边的基站与别的手机联系。

    于是,问题来了,5g使用的毫米波在空气中衰减非常严重,但又不能无限制提高发射功率,怎么办呢?

    这就只能在天线上做文章了。

    5g的第一个关键技术那就是大规模多天线阵列。

    大白话就是,增加天线的数量,不是增加一个两个,而是几百个。

    这个思路很好理解,但是呢,用那么多天线发射同一个信号,稍不留神就乱成一锅粥。

    多天线加毫米波,对比原先的少天线加厘米波,无线电传播的物理特征肯定不一样,得重新建立信道模型。

    那信道模型怎么建立呢?

    这个相当复杂和枯燥,相信我,你不会感兴趣的。

    天线一多,不但能解决毫米波衰减的问题,传输效率、抗干扰等性能也是蹭蹭涨,算是5g必修课。

    基站天线搞定,下面就轮到终端机的天线了,这货也有术语——全双工技术。

    一般手机的通信天线只有一个,收发信号交替进行,费劲的很。

    全双工技术,就是把发信号的天线和收信号的天线分开,收发信号同时进行,优点就不说了。

    不过,这很难吗?

    你想想,把麦克风和音响挨在一起,还要求两者能正常工作,你说难吗?因为大概率你的耳朵会聋掉。

    为了解决这个问题,大体上分两个思路——

    其一,物理方法,比如在俩天线之间加屏蔽材料。其二,信号处理,比如无源模拟对消等。

    八九年前华为宣布已于c市5g外场率先完成第一阶段5g关键技术验证,测试结果完全达到预期。

    其中两个重要验证就是大规模天线技术和全双工技术。

    天线搞定了,再来就是“新多址接入技术“,这词听着真拗口,别急,马上就顺了!

    举个例子,假设手机基站用100hz表示1,105hz表示0,这时又接进一个新电话,那新电话的1可以用110hz,0用115hz,如果再来新电话,依次类推。

    这就是1g的思路,简称fdma。

    这样两个电话就用掉了从100hz到115hz的频段,占用的15hz就叫带宽。

    外行也看出来了,这路子太费带宽了。

    好在那会的手机只是传个语音,数据量不大,但没过多久,终于也架不住手机数量的海量增加,很快就不够用了。

    换个思路,大家都用100hz表示1,    105hz表示0,但是第一秒给甲用,第二秒给乙用,第三秒给丙用,只要轮换的好,5hz的带宽就够三个手机用,就是延时严重点而已。

    这就是2g的思路,简称tdma。

    再到后来,数据量越来越大,2g也玩不转了。

    不过,只要有需求,就不怕没套路——在各自的信号前面加上序列码,再揉到一起发送,接收端按序列号只接受自己的信号。

    就好像快递员一次性送了一叠信过来,大家按照信封上的名字打开各自的信。

    然后呢,这就是3g的思路,简称cdma。

    稍微上一点点年纪的人,应该都被联通的cdma广告轰炸过吧?

    再发展就是正交频分多址技术,把这两个互不干扰的正交信号揉成一串发送。

    所谓正交信号,和量子力学的叠加态有点类似,就是把信号叠在一起发送,就是4g的思路,简ofdma。


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