一个简单且神奇的公式
今天的故事,从一个公式开始讲起。
这是一个既简单又神奇的公式。说它简单,是因为它一共只有3个字母。而说它神奇,是因为这个公式蕴含了博大精深的通信技术奥秘,这个星球上有无数的人都在为之魂牵梦绕。
这个公式,就是它——
我相信很多同学都认出这个公式了,如果没认出来,而且你又是一个理科生的话,请记得有空多给你的中学物理老师打打电话!
小枣君解释一下,上面这个公式,这是物理学的基本公式,光速=波长&TImes;频率。
对于这个公式,可以这么说:无论是1G、2G、3G,还是4G、5G,万变不离其宗,全部都是在它身上做文章,没有跳出它的“五指山”。
且听我慢慢道来。。。
有线?无线?
通信技术,无论什么黑科技白科技,归根到底,就分为两种——有线通信和无线通信。
我和你打电话,信息数据要么在空中传播(看不见、摸不着),要么在实物上传播(看得见、摸得着)。
如果是在实体物质上传播,就是有线通信,基本上就是用的铜线、光纤这些线缆,统称为有线介质。
在有线介质上传播数据,速率可以达到很高的数值。
以光纤为例,在实验室中,单条光纤最大速度已达到了26Tbps。。。是传统网线的两万六千倍。。。
光纤
而空中传播这部分,才是移动通信的瓶颈所在。
目前主流的移动通信标准,是4G LTE,理论速率只有150Mbps(不包括载波聚合)。这个和有线是完全没办法相比的。
所以,5G如果要实现端到端的高速率,重点是突破无线这部分的瓶颈。
好大一个波
大家都知道,无线通信就是利用电磁波进行通信。电波和光波,都属于电磁波。
电磁波的功能特性,是由它的频率决定的。不同频率的电磁波,有不同的属性特点,从而有不同的用途。
例如,高频的γ射线,具有很大的杀伤力,可以用来治疗肿瘤。
电磁波的不断频率
我们目前主要使用电波进行通信。当然,光波通信也在崛起,例如LiFi。
LiFi(Light Fidelity),可见光通信
不偏题,回到电波先。
电波属于电磁波的一种,它的频率资源是有限的。
为了避免干扰和冲突,我们在电波这条公路上进一步划分车道,分配给不同的对象和用途。
不同频率电波的用途
请大家注意上面图中的红色字体。一直以来,我们主要是用中频~超高频进行手机通信的。
例如经常说的“GSM900”、“CDMA800”,其实意思就是指,工作频段在900MHz的GSM,和工作频段在800MHz的CDMA。
目前全球主流的4G LTE技术标准,属于特高频和超高频。
我们国家主要使用超高频:
大家能看出来,随着1G、2G、3G、4G的发展,使用的电波频率是越来越高的。
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