因为业务的关系,比较早的接触了5G,陆续看了多份成型的5G实施方案,也查阅了相关的技术文献,对这个新生事物,有了一定的了解,做一下梳理,分享给大家。
首先,要澄清一个概念,5G中的G,并不是一个技术名词,它是英文单词Generation的首字母缩写,意为“一代”,5G的意思就是第五代移动通信技术。
移动通信技术的核心,是对无线电波的应用,无线电波是电磁波的一种,电磁波的发现,最早是由一个叫麦斯韦尔的英国人通过数学方式推导出来,这是一个纯理论的推断,同时推导出的结论还有电磁波的传播速度等同于光速,通过实验手段证明电磁波的,是德国人赫兹,他用自己设计的一套装置,用六个大小不等的铜球,成功的证明了电磁波的存在,当时这套装置发射端与接收端的距离,是10米,正是这短短的10米,造就了后续应用的无限可能。赫兹的研究,也就到此为止了,因为他在37岁那年去世了,现在我们所用的频率单位,正是以他的名字命名的。在赫兹之后,意大利人马可尼敏锐的意识到了这项技术里蕴含的巨大商机,他一步步的把发射端与接收端的距离扩大,直至跨过高山大海,然后他发明了电报机,再然后他成立了世界上第一家电报公司,配合那个时代摩尔斯发明的电码,无线通讯的时代,正式启航。
无线电波,分为甚低频,低频,中频,高频,甚高频,超高频,特高频,极高频,波长从长到短,频率从低到高,从K赫兹到M赫兹,再到G赫兹,这些频段,是一种空中资源,工信部有专门的机构管理频谱资源,无线电管理委员会。我们即将迎来的5G应用,是工作在极高频段的。以国际上通用的5G试验频率28GHz来看,根据理论公式C=λV(光速=波长X频率),可以很轻松的计算出,波长约为10.7mm,那么5G的时代,是无线电波中毫米波的时代。基础物理知识告诉我们,波长越短,绕射能力越差,而毫米波,已经几乎等同于直线传播,这种特性带来的问题,就是如果5G想要达到4G的覆盖程度,基站的数量会成十倍的增长,无论是宏基站还是微基站,都是一样的道理。作为一个个体,我们身体所处的电磁环境密度,将大大增加,虽然官方所显示的数据这并不会给人体带来伤害,但也没有具体的实验数据做依托,所以我相信,未来的电磁防护,也将会是一个新的课题。
在很多的宣传资料里,都有这样一个说法,频率越高,带宽越宽,速度越快,这是为什么呢,举个简单例子,我们在A点和B点放置相同的货物,运输的目的地为C点,在相同的时间段内,4G从A点出发,单位时间内可以派出10个人运输,5G从B点出发,单位时间派出的人员有一万个,想想看,谁会最先完成任务呢?所以,高速度,是5G的一个最亮眼标签。
关于5G技术,还有一个出色的特点,就是D2D能力,即DEVICE TO DEVICE,两个连入同一基站的5G设备之间的数据传输,这个功能,是前代移动通讯技术所不具备的。不要想这种数据传输是不用花钱的,因为控制信号还是要通过基站实现的,运营商大人是不会放过你的。但这种功能无疑会很大程度上减轻基站的负荷,节省更多的空中资源。
说了这么多,也仅是管中窥豹,难及万一,不过如果你能看到这,也勉强算是真爱了。
总结一下,移动通讯技术的一切,无论是1、2、3、4、5哪个G,都只是源于一个如今小学生都能看懂的数学公式(C=Λv)。。。通信技术并不神秘,5G作为通信技术皇冠上最耀眼的宝石,也不是什么遥不可及的创新革命技术,它更多是对现有通信技术的演进。一位高人说——“通信技术的极限,并不是技术工艺方面的限制,而是建立在严谨数学基础上的推论,在可以预见的未来是基本不可能突破的。”如何在科学原理的范畴内,进一步发掘通信的潜力,才是业内众多奋斗者们孜孜不倦的追求。