5G现在大家都不陌生了,而且越来越热门,5G在大家的心里,理解的应该是超级快、特别快、非常非常快,今天我们就了解一下为什么5G这么快、这么牛。 我们先从电磁波说起…… 电磁波是什么? 很久以前人们认为电和磁没有什么关系,可是,在某个阳光明媚的下午,有个人无聊,拿着磁铁晃来晃去,另一头竟然通电了!而且电流的强弱也会影响磁铁的磁性,电和磁竟然有如此不可告人的秘密。发现这个秘密的人叫法拉第,他把这个秘密称为“电磁感应”。这就说明电和磁之间有种神秘的力量,让他们隔空都可以互相影响,这种力量,无色无味,速度超快,这就是传说中的电磁波。 这一下子就打开了新世界的大门,我们可以无线传输了,太高级了!于是很多科学家都开始研究它,并能够轻松控制它。那么,控制电磁波有什么用呢? 原来,人们发现很多信息都可以用“波”来表示。比如咱们说话,其实就是声带的振动引起了空气振动,传到对方的耳膜里。声音的高低起伏,会引起不同的振动,也就产生了声波。但是,一旦距离太远,声波就爱莫能助了,即使我们喊破喉咙也没法远程交流(当然,河东狮吼功除外)。 刚才提到人们可以控制电磁波,就有人突发奇想了,那我们是不是可以模拟声波?比起声波,电磁波能传得更远,后来就把这个发现应用到了移动通信技术上。 一代又一代的移动通信技术 1G通信 最开始的手机通过过程是这样的: 我和你打电话的时候,我说的话形成了声波。 声波进入手机,变成电磁波,并通过天线发射到离我最近的基站。 基站之间通过光缆把电磁波传到离你最近的基站。 你那边的基站把电磁波传到你的手机里。 手机再把电磁波翻译成声波,你就能听到我的声音了。 以上就是1G通信的原理,这其实就是声波的高仿版,我们称它“模拟信号”。 但是,这电磁波一路上颠沛流离,很容易造成信息缺失。比如:我说的是“我不喜欢你”,传输过程中那个“不”给卡了一下丢了,你听到的就成了“我喜欢你”,这就误会大了…… 而且,因为只能模拟声波,所以在1G通信的时代,只能打电话,连短信都发不了。 2G到4G 经过了一段时间,大家觉得只模拟声波不是个事儿啊,我们还要更好的生活!于是,就换了一种新玩法:二进制。理工男对这个都了解,它就像个翻译器,把一些诸如文字、图像、视频的信息都转换成0和1的代码。这就是传说中的数字信号,数字信号有个好处,不是0就是1,即使受到干扰,也能识别出来真正的意思,这就大大提高了信息的准确性。 同时,因为了有了数字信号,手机的功能也更加丰富起来了,2G可以发短信,3G轻松上网,4G轻松看视频,生活一下子美好了起来。 不过,每条信息都是由成千上万个0和1组成的,信息越来越多,传输速度是个问题。 为了让传输速度变快,人们想了很多提速的方法。 1、提高频率。频率可以理解为电磁波振动的快慢,频率越高,一段时间内传输的信息就越多。 2、增加频段。不同频率的电磁波都有自己的专属通道,大家各走各的,互不影响,这些通道叫“频段”。随着高频率被使用起来,能用的频段就变多了,信息可以在不同的频段里同时传输,相当于多车道并行,传输速度也就更快了。 3、同时携带多人信息。随着手机用户的暴增,信息难免会堵车,于是,又想了一招:让电磁波同时携带很多人的信息,一个人开一辆车太浪费了,顺风车走起来。 总的来说,从2G到4G,就是因为使用了数字信号,不断提高频率,加宽频段,速度也就越来越快。那么5G是怎么个情况呢? 5G闪亮登场 5G是在前几代的基础上进行了一次全面升级,频率更高,频段也更宽,原来是4车道,现在直接扩宽到几百上千的车道,这传输速度嗷嗷的。以前下载一部高清电影需要20分钟,在5G时代仅需要几秒而已!所以,5G就可以实现无人驾驶、全息影像、万物互联等未来科技场景。 既然5G这么牛,为什么以前不搞呢?主要是两方面的原因:一个是因为5G频率太高,需要建很多基站,以前建的基站都很大,成本太高,建不起;另一个原因就是以前的处理器能力有点弱鸡,没法处理5G的高速信息。 现在就不同了,芯片越来越牛,基站越来越小,成本越来越低,是时候让5G闪亮登场了!而且5G基站最牛的功能是自动找你的手机信号,然后把信号给你投过去,跟以前的基站只管发射不管效果的低级操作稳定太多了,这种技术叫做“波束赋形”。甚至,如果我和你在同一个基站下通话,电磁波都不用进基站,直接在我和你之间传递,这就是D2D技术。 说到这里,大家知道为什么5G这么牛了吧?