Жижүэфанган

5G болон 4G хоёрын ялгаа юу вэ?

5G болон 4G хоёрын ялгаа юу вэ?

 

Өнөөдрийн түүх томъёогоор эхэлдэг.

Энэ бол энгийн боловч ид шидийн томъёо юм.Энэ нь ердөө гурван үсэгтэй тул энгийн.Мөн харилцаа холбооны технологийн нууцыг агуулсан томьёо учраас гайхалтай.

Томъёо нь:

 4G 5G-1_副本

Физикийн үндсэн томъёо болох гэрлийн хурд = долгионы урт * давтамж гэсэн томъёог тайлбарлахыг зөвшөөрнө үү.

 

Томъёоны талаар та дараахь зүйлийг хэлж болно: 1G, 2G, 3G, эсвэл 4G, 5G, бүгд дангаараа.

 

Утастай юу?Утасгүй?

Зөвхөн хоёр төрлийн харилцаа холбооны технологи байдаг - утастай холбоо, утасгүй холбоо.

Хэрэв би чам руу залгавал мэдээллийн өгөгдөл нь агаарт (үл үзэгдэх ба биет бус) эсвэл физик материал (харагдах ба биет) байна.

 

 

 4G 5G -2

Хэрэв энэ нь физик материалаар дамждаг бол энэ нь утастай холбоо юм.Энэ нь зэс утас, оптик шилэн гэх мэтийг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг утастай зөөвөрлөгч гэж нэрлэдэг.

Өгөгдлийг утастай зөөвөрлөгчөөр дамжуулах үед хурд нь маш өндөр утгад хүрч болно.

Жишээлбэл, лабораторид нэг ширхэгийн хамгийн дээд хурд нь 26Tbps хүрсэн;Энэ нь уламжлалт кабелиас хорин зургаан мянга дахин их юм.

 

 4G 5G -3

 

Оптик шилэн

Агаарын холбоо нь хөдөлгөөнт холбооны гацаа юм.

Одоогийн гар утасны нийтлэг стандарт нь 4G LTE бөгөөд онолын хувьд ердөө 150Mbps хурдтай (тээвэрлэгчийг нэгтгэхээс бусад).Энэ нь кабельтай харьцуулахад юу ч биш юм.

4G 5G -4

 

Тиймээс,хэрвээ 5G нь өндөр хурдны төгсгөлөөс төгсгөлд хүрэхийг хүсч байвал хамгийн чухал зүйл бол утасгүй сүлжээний саатлыг арилгах явдал юм.

Бидний мэдэж байгаагаар утасгүй холбоо нь цахилгаан соронзон долгионыг харилцаа холбоонд ашиглах явдал юм.Цахим долгион ба гэрлийн долгион нь хоёулаа цахилгаан соронзон долгион юм.

Түүний давтамж нь цахилгаан соронзон долгионы үйл ажиллагааг тодорхойлдог.Өөр өөр давтамжийн цахилгаан соронзон долгион нь өөр өөр шинж чанартай байдаг тул өөр өөр хэрэглээтэй байдаг.

Жишээлбэл, өндөр давтамжийн гамма туяа нь үхлийн аюултай бөгөөд хавдрыг эмчлэхэд ашиглаж болно.

 4G 5G -5

 

Одоогоор бид цахилгаан долгионыг харилцаа холбоонд голлон ашиглаж байна.Мэдээжийн хэрэг, LIFI гэх мэт оптик харилцаа холбоо нэмэгдэж байна.

 4G 5G -6

LiFi (гэрлийн үнэнч байдал), харагдах гэрлийн холбоо.

 

Эхлээд радио долгион руу буцаж орцгооё.

Электроник нь нэг төрлийн цахилгаан соронзон долгионд хамаардаг.Түүний давтамжийн нөөц хязгаарлагдмал.

Бид хөндлөнгийн оролцоо, зөрчилдөөнөөс зайлсхийхийн тулд давтамжийг өөр өөр хэсгүүдэд хувааж, янз бүрийн объект, хэрэглээнд хуваарилсан.

Хамтлагийн нэр Товчлол ITU хамтлагийн дугаар Давтамж ба долгионы урт Хэрэглээний жишээ
Маш бага давтамжтай ELF 1 3-30 Гц100,000-10,000км Шумбагч онгоцтой харилцах
Супер бага давтамж SLF 2 30-300 Гц10000-1000км Шумбагч онгоцтой харилцах
Хэт бага давтамж ULF 3 300-3000 Гц1000-100км Шумбагч онгоцны холбоо, Уурхайн доторх холбоо
Маш бага давтамж VLF 4 3-30 кГц100-10 км Навигаци, цагийн дохио, шумбагч онгоцны холбоо, утасгүй зүрхний цохилт хэмжигч, геофизик
Бага давтамж LF 5 30-300 кГц10-1 км Навигаци, цагийн дохио, AM Longwave өргөн нэвтрүүлэг (Европ ба Азийн хэсэг), RFID, сонирхогчийн радио
Дунд зэргийн давтамж MF 6 300-3000 кГц1000-100м AM (дунд долгион) нэвтрүүлэг, сонирхогчийн радио, нуранги гэрэлт цамхаг
Өндөр давтамж HF 7 3-30 МГц100-10м Богино долгионы нэвтрүүлэг, иргэдийн радио, сонирхогчийн радио болон тэнгэрийн дээгүүр агаарын тээврийн харилцаа холбоо, RFID, давхрага дээрх радар, автомат холбоос байгуулах (ALE) / бараг босоо долгионы (NVIS) радио холбоо, далайн болон хөдөлгөөнт радио телефони
Маш өндөр давтамжтай VHF 8 30-300 МГц10-1м FM, телевизийн нэвтрүүлэг, харааны шугамын газар-агаарын болон нисэх онгоц-агаарын хөлөг хоорондын холбоо, хуурай газрын хөдөлгөөнт болон далайн хөдөлгөөнт холбоо, сонирхогчийн радио, цаг агаарын радио
Хэт өндөр давтамж UHF 9 300-3000 МГц1-0.1м Телевизийн нэвтрүүлэг, богино долгионы зуух, богино долгионы төхөөрөмж/харилцаа холбоо, радио одон орон судлал, гар утас, утасгүй LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS болон газрын хөдөлгөөнт гэх мэт хоёр талын радио, FRS болон GMRS радио, сонирхогчийн радио, хиймэл дагуулын радио, Алсын удирдлагын систем, ADSB
Супер өндөр давтамж SHF 10 3-30 ГГц100-10 мм Радио одон орон судлал, богино долгионы төхөөрөмж/холбоо, утасгүй LAN, DSRC, ихэнх орчин үеийн радарууд, холбооны хиймэл дагуулууд, кабелийн болон хиймэл дагуулын телевизийн өргөн нэвтрүүлэг, DBS, сонирхогчийн радио, хиймэл дагуулын радио
Маш өндөр давтамжтай EHF 11 30-300 ГГц10-1 мм Радио одон орон судлал, өндөр давтамжийн богино долгионы радио реле, богино долгионы алсын зайнаас тандан судлах, сонирхогчийн радио, чиглэсэн энергийн зэвсэг, миллиметр долгионы сканнер, Wireless Lan 802.11ad
Терагерц эсвэл Асар их давтамжтай THF-ийн THz 12 300-3000 ГГц1-0.1 мм  Рентген туяаг орлуулах туршилтын эмнэлгийн дүрслэл, хэт хурдан молекулын динамик, конденсацлагдсан бодисын физик, терагерц цагийн домайн спектроскопи, терагерц тооцоолол/харилцаа холбоо, зайнаас тандан судлах

 

Янз бүрийн давтамжийн радио долгион ашиглах

 

Бид голчлон ашигладагMF-SHFгар утасны харилцааны хувьд.

Жишээлбэл, "GSM900" ба "CDMA800" нь ихэвчлэн 900 МГц давтамжтай GSM, 800 МГц давтамжтай CDMA-г хэлдэг.

Одоогийн байдлаар дэлхийн хамгийн түгээмэл 4G LTE технологийн стандарт нь UHF болон SHF-д хамаардаг.

 

Хятад улс SHF-ийг голчлон хэрэглэдэг

 

Таны харж байгаагаар 1G, 2G, 3G, 4G хөгжихийн хэрээр ашигласан радио давтамж улам бүр нэмэгдэж байна.

 

Яагаад?

Энэ нь голчлон давтамж их байх тусам давтамжийн нөөц бололцоо нэмэгддэг.Илүү их давтамжийн нөөцтэй байх тусам дамжуулах хурд өндөр байх болно.

Өндөр давтамж гэдэг нь илүү их нөөцийг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь илүү хурдтай гэсэн үг юм.

 4G 5G -7

 

Тэгэхээр 5 G тодорхой давтамжийг юу ашигладаг вэ?

Доор үзүүлсэн шиг:

5G-ийн давтамжийн хүрээг хоёр төрөлд хуваадаг: нэг нь 6GHz-ээс бага, энэ нь манай одоогийн 2G, 3G, 4G-ээс тийм ч их ялгаатай биш, нөгөө нь өндөр буюу 24GHz-ээс дээш.

Одоогийн байдлаар 28GHz нь олон улсын туршилтын тэргүүлэгч зурвас юм (давтамжийн зурвас нь 5G-ийн анхны арилжааны давтамжийн зурвас болж магадгүй)

 

Хэрэв 28 ГГц-ээр тооцоолсон бол дээр дурдсан томъёоны дагуу:

 

 4G 5G -8

 

Энэ бол 5G-ийн анхны техникийн шинж чанар юм

 

Миллиметр долгион

Давтамжийн хүснэгтийг дахин харуулахыг надад зөвшөөрнө үү:

 

Хамтлагийн нэр Товчлол ITU хамтлагийн дугаар Давтамж ба долгионы урт Хэрэглээний жишээ
Маш бага давтамжтай ELF 1 3-30 Гц100,000-10,000км Шумбагч онгоцтой харилцах
Супер бага давтамж SLF 2 30-300 Гц10000-1000км Шумбагч онгоцтой харилцах
Хэт бага давтамж ULF 3 300-3000 Гц1000-100км Шумбагч онгоцны холбоо, Уурхайн доторх холбоо
Маш бага давтамж VLF 4 3-30 кГц100-10 км Навигаци, цагийн дохио, шумбагч онгоцны холбоо, утасгүй зүрхний цохилт хэмжигч, геофизик
Бага давтамж LF 5 30-300 кГц10-1 км Навигаци, цагийн дохио, AM Longwave өргөн нэвтрүүлэг (Европ ба Азийн хэсэг), RFID, сонирхогчийн радио
Дунд зэргийн давтамж MF 6 300-3000 кГц1000-100м AM (дунд долгион) нэвтрүүлэг, сонирхогчийн радио, нуранги гэрэлт цамхаг
Өндөр давтамж HF 7 3-30 МГц100-10м Богино долгионы нэвтрүүлэг, иргэдийн радио, сонирхогчийн радио болон тэнгэрийн дээгүүр агаарын тээврийн харилцаа холбоо, RFID, давхрага дээрх радар, автомат холбоос байгуулах (ALE) / бараг босоо долгионы (NVIS) радио холбоо, далайн болон хөдөлгөөнт радио телефони
Маш өндөр давтамжтай VHF 8 30-300 МГц10-1м FM, телевизийн нэвтрүүлэг, харааны шугамын газар-агаарын болон нисэх онгоц-агаарын хөлөг хоорондын холбоо, хуурай газрын хөдөлгөөнт болон далайн хөдөлгөөнт холбоо, сонирхогчийн радио, цаг агаарын радио
Хэт өндөр давтамж UHF 9 300-3000 МГц1-0.1м Телевизийн нэвтрүүлэг, богино долгионы зуух, богино долгионы төхөөрөмж/харилцаа холбоо, радио одон орон судлал, гар утас, утасгүй LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS болон газрын хөдөлгөөнт гэх мэт хоёр талын радио, FRS болон GMRS радио, сонирхогчийн радио, хиймэл дагуулын радио, Алсын удирдлагын систем, ADSB
Супер өндөр давтамж SHF 10 3-30 ГГц100-10 мм Радио одон орон судлал, богино долгионы төхөөрөмж/холбоо, утасгүй LAN, DSRC, ихэнх орчин үеийн радарууд, холбооны хиймэл дагуулууд, кабелийн болон хиймэл дагуулын телевизийн өргөн нэвтрүүлэг, DBS, сонирхогчийн радио, хиймэл дагуулын радио
Маш өндөр давтамжтай EHF 11 30-300 ГГц10-1 мм Радио одон орон судлал, өндөр давтамжийн богино долгионы радио реле, богино долгионы алсын зайнаас тандан судлах, сонирхогчийн радио, чиглэсэн энергийн зэвсэг, миллиметр долгионы сканнер, Wireless Lan 802.11ad
Терагерц эсвэл Асар их давтамжтай THF-ийн THz 12 300-3000 ГГц1-0.1 мм  Рентген туяаг орлуулах туршилтын эмнэлгийн дүрслэл, хэт хурдан молекулын динамик, конденсацлагдсан бодисын физик, терагерц цагийн домайн спектроскопи, терагерц тооцоолол/харилцаа холбоо, зайнаас тандан судлах

 

Доод талдаа анхаарлаа хандуулна уу.Энэ нь амиллиметр долгион!

Яахав өндөр давтамж маш сайн болохоор яагаад өмнө нь өндөр давтамж хэрэглэж байгаагүй юм бэ?

 

Шалтгаан нь энгийн:

-Та үүнийг ашиглахыг хүсэхгүй байгаа юм биш.Энэ нь та үүнийг төлж чадахгүй байгаа явдал юм.

 

Цахилгаан соронзон долгионы гайхалтай шинж чанарууд: давтамж өндөр байх тусам долгионы урт богино байх тусам шугаман тархалтад ойртох болно (дифракцийн чадвар муу).Давтамж өндөр байх тусам орчин дахь сулрал их болно.

Лазер үзэгээ хараарай (долгионы урт нь ойролцоогоор 635 нм).Гарч буй гэрэл нь шулуун байна.Хэрэв та үүнийг блокловол та үүнийг давж чадахгүй.

 

Дараа нь хиймэл дагуулын холбоо болон GPS навигацийг хараарай (долгионы урт нь ойролцоогоор 1 см).Хэрэв саад тотгор байвал дохио байхгүй болно.

Хиймэл дагуулын том савыг хиймэл дагуулыг зөв чиглэлд чиглүүлэхийн тулд тохируулсан байх ёстой, эс тэгвээс бага зэрэг буруу байрлал нь дохионы чанарт нөлөөлнө.

Хэрэв хөдөлгөөнт холбоо өндөр давтамжийн зурвасыг ашигладаг бол түүний хамгийн чухал асуудал бол дамжуулах зайг мэдэгдэхүйц богиносгож, хамрах хүрээг ихээхэн бууруулдаг.

Ижил газар нутгийг хамрахын тулд шаардлагатай 5G суурь станцын тоо 4G-ээс мэдэгдэхүйц давах болно.

4G 5G -9

Суурь станцын тоо юу гэсэн үг вэ?Мөнгө, хөрөнгө оруулалт, зардал.

Давтамж бага байх тусам сүлжээ нь хямд, өрсөлдөх чадвартай болно.Тийм ч учраас бүх операторууд нам давтамжийн зурвасын төлөө тэмцэж байсан.

Зарим хамтлагуудыг алтан давтамжийн зурвас гэж нэрлэдэг.

 

Иймд дээрх шалтгааны үндсэн дээр өндөр давтамжийн үндэслэлээр сүлжээний бүтээн байгуулалтын зардлын дарамтыг бууруулахын тулд 5G шинэ гарц хайх ёстой.

 

Тэгээд ямар гарц байна вэ?

 

Нэгдүгээрт, бичил суурь станц байна.

 

Бичил суурь станц

Суурь станц нь микро ба макро суурь станц гэсэн хоёр төрөлтэй.Нэрийг нь харвал микро суурь станц нь өчүүхэн;макро суурь станц нь асар том.

 

 

Макро суурь станц:

Том талбайг хамрахын тулд.

 4G 5G -10

Бичил суурь станц:

Маш жижиг.

 4G 5G -11 4G 5G -12

 

 

Одоо олон бичил суурь станцууд, ялангуяа хот суурин газар болон доторх газруудад ихэвчлэн харагддаг.

Ирээдүйд 5G-ийн тухай ярихад илүү олон зүйл гарч ирэх бөгөөд тэдгээрийг хаа сайгүй, бараг хаа сайгүй суулгах болно.

Ийм олон бааз станцууд байдаг бол хүний ​​биед ямар нэгэн нөлөө үзүүлэх үү?

 

Миний хариулт - үгүй.

Суурь станцууд их байх тусам цацраг бага байдаг.

Бодоод үз дээ, өвлийн улиралд олон хүнтэй байшинд нэг их чадалтай халаагуур байсан нь дээр үү, эсвэл бага чадалтай хэд хэдэн халаагуур байсан нь дээр үү?

Жижиг суурь станц, бага чадалтай, хүн бүрт тохиромжтой.

Хэрэв зөвхөн том суурь станц, цацраг нь чухал ач холбогдолтой бөгөөд хэтэрхий хол байвал дохио байхгүй.

 

Антенн хаана байна?

Өмнө нь гар утаснууд урт антентай байсан бол эртний гар утаснууд жижиг антентай байсныг та анзаарсан уу?Яагаад одоо бидэнд антен байхгүй байна вэ?

 

 4G 5G -13

Энэ нь бидэнд антен хэрэггүй гэсэн үг биш юм;Энэ нь манай антенууд багасч байгаа явдал юм.

Антенны шинж чанарын дагуу антенны урт нь долгионы урттай пропорциональ, ойролцоогоор 1/10 ~ 1/4 байх ёстой.

 

 4G 5G -14

 

Цаг хугацаа өөрчлөгдөхийн хэрээр манай гар утасны холбооны давтамж нэмэгдэж, долгионы урт нь богиносч, антенн нь ч хурдан болно.

Миллиметр долгионы харилцаа холбоо, антенн нь миллиметрийн түвшинтэй болдог

 

Энэ нь антенныг бүхэлд нь гар утас, тэр ч байтугай хэд хэдэн антен руу оруулах боломжтой гэсэн үг юм.

Энэ бол 5G-ийн гурав дахь түлхүүр юм

Массив MIMO (Олон антенны технологи)

MIMO буюу олон оролт, олон гаралт гэсэн үг.

LTE эрин үед бид аль хэдийн MIMO-тэй болсон ч антенны тоо тийм ч их биш бөгөөд энэ нь MIMO-ийн өмнөх хувилбар гэж хэлж болно.

5G эрин үед MIMO технологи нь Massive MIMO-ийн сайжруулсан хувилбар болсон.

Гар утсанд үүрэн цамхаг битгий хэл олон антенаар чихэж болно.

 

Өмнөх суурь станцад хэдхэн антентай байсан.

 

5G-ийн эрин үед антенны тоог хэсэг хэсгээр нь хэмждэггүй, харин "Масив" антенны массиваар хэмждэг.

 4G 5G -154G 5G -16

Гэсэн хэдий ч антеннууд хоорондоо хэт ойрхон байх ёсгүй.

 

Антеннуудын онцлог шинж чанаруудаас шалтгаалан олон антенны массив нь антенны хоорондох зайг хагас долгионы уртаас дээш байлгахыг шаарддаг.Хэрэв тэд хэт ойртвол бие биедээ саад болж, дохио дамжуулах, хүлээн авахад нөлөөлнө.

 

Суурь станц дохио дамжуулах үед энэ нь чийдэнтэй адил юм.

 4G 5G -17

Дохио нь хүрээлэн буй орчинд цацагддаг.Гэрлийн хувьд мэдээжийн хэрэг бүхэл бүтэн өрөөг гэрэлтүүлэх явдал юм.Зөвхөн тодорхой газар нутаг эсвэл объектыг дүрслэн харуулахын тулд гэрлийн ихэнх хэсгийг дэмий зарцуулдаг.

 

 4G 5G -18

 

Суурь станц нь адилхан;маш их эрчим хүч, нөөцийг дэмий зарцуулдаг.

Тэгэхээр, хэрэв бид тараагдсан гэрлийг уях үл үзэгдэх гарыг олж чадах уу?

Энэ нь зөвхөн эрчим хүч хэмнэхээс гадна гэрэлтүүлэх талбайг хангалттай гэрэлтэй байлгах боломжийг олгодог.

 

Хариулт нь тийм.

Энэ болЦацраг үүсгэх

 

Цацраг үүсгэх буюу орон зайн шүүлтүүр нь чиглэлтэй дохио дамжуулах эсвэл хүлээн авахад мэдрэгчийн массивуудад ашиглагддаг дохио боловсруулах арга юм.Энэ нь антенны массив дахь элементүүдийг нэгтгэх замаар хийгддэг бөгөөд ингэснээр тодорхой өнцгөөр дохио нь бүтээлч хөндлөнгийн оролцоотой байхад бусад нь сүйтгэгч хөндлөнгийн оролцоотой байдаг.Орон зайн сонгомол байдлыг хангахын тулд дамжуулагч болон хүлээн авагчийн аль алинд нь цацраг үүсгэх боломжтой.

 

 4G 5G -19

 

Энэхүү орон зайн олон талт технологи нь бүх чиглэлийн дохионы хамрах хүрээг нарийн чиглүүлэх үйлчилгээ болгон өөрчилсөн бөгөөд нэг орон зай дахь цацрагуудын хооронд саад учруулахгүй бөгөөд илүү олон холбооны холбоосыг хангаж, суурь станцын үйлчилгээний хүчин чадлыг эрс сайжруулсан.

 

 

Одоогийн үүрэн холбооны сүлжээнд хоёр хүн нүүр тулан утсаар ярьж байсан ч хяналтын дохио, өгөгдлийн багц зэрэг үндсэн станцуудаар дамжуулан дохиог дамжуулдаг.

Гэхдээ 5G-ийн эрин үед ийм нөхцөл байдал заавал байх албагүй.

5G-ийн тав дахь чухал шинж чанар -D2Dтөхөөрөмжөөс төхөөрөмж юм.

 

5G-ийн эрин үед нэг суурь станцын дор хоёр хэрэглэгч хоорондоо харилцаж байвал тэдний өгөгдөл нь үндсэн станцаар дамжихаа больж, гар утас руу шууд дамжуулах болно.

Ингэснээр агаарын нөөцийг ихээхэн хэмнэж, суурь станцын даралтыг бууруулдаг.

 

 4G 5G -20

 

Гэхдээ хэрэв та ийм байдлаар мөнгө төлөх шаардлагагүй гэж бодож байгаа бол та эндүүрч байна.

 

Хяналтын мессежийг үндсэн станцаас авах шаардлагатай;Та спектрийн нөөцийг ашигладаг.Операторууд чамайг яаж явуулах болов?

 

Харилцаа холбооны технологи нь нууцлаг биш юм;харилцаа холбооны технологийн титэм эрдэнийн хувьд 5 G бол гаршгүй инновацийн хувьсгалын технологи биш;Энэ нь одоо байгаа харилцаа холбооны технологийн хувьсал юм.

Нэг шинжээчийн хэлснээр -

Харилцаа холбооны технологийн хязгаар нь зөвхөн техникийн хязгаарлалтаар хязгаарлагдахгүй, нарийн математикт суурилсан дүгнэлтүүд бөгөөд үүнийг богино хугацаанд эвдэх боломжгүй юм.

Цаашид харилцаа холбооны чадавхийг шинжлэх ухааны зарчмын хүрээнд хэрхэн судлах вэ гэдэг нь харилцаа холбооны салбарын олон хүмүүсийн уйгагүй эрэл хайгуул юм.

 

 

 

 

 

 


Шуудангийн цаг: 2021 оны 6-р сарын 02-ны өдөр