如果5G用高頻段，那么它最大的問題，就是覆蓋能力會大幅減弱。

覆蓋同一個(gè)區(qū)域，需要的基站數(shù)量將大大超過4G。

這就是為什么這些年，電信、移動(dòng)、聯(lián)通為了低頻段而爭得頭破血流。。。

基站就是要花錢買的啊。。。能不玩命爭取么。。。

有的頻段甚至被稱為——黃金頻段。。。

這也是為什么5G時(shí)代，運(yùn)營商拼命懟設(shè)備商。。。

甚至威脅要自己研發(fā)通信設(shè)備。。。

所以，基于以上原因。。。

在高頻率的前提下，為了減輕覆蓋方面的成本壓力，5G必須尋找新的出路。。。

首先，是微基站。

基站有兩種，微基站和宏基站?？疵志椭?，微基站很小，宏基站很大!

以前都是大的基站，建一個(gè)覆蓋一大片

以后更多的將是微基站，到處都裝，隨處可見。

微基站　看上去是不是很酷炫?

微基站的造型有很多種，靈活地與周圍的環(huán)境相融合(偽裝)，不會讓用戶在心理上產(chǎn)生不適。。。

提醒

基站對人體健康不會造成影響。

而且，恰好相反，其實(shí)基站數(shù)量越多，輻射反而越小!

你想一下，冬天，一群人的房子里，一個(gè)大功率取暖器好，還是幾個(gè)小功率取暖器好?

大功率方案

小功率方案

基站越小巧，數(shù)量越多，覆蓋就越好，速度就越快。。。

天線去哪了?

大家有沒有發(fā)現(xiàn)，以前大哥大都有很長的天線，早期的手機(jī)也有突出來的小天線，為什么后來我們就看不到帶天線的手機(jī)了?

有人說，是因?yàn)樾盘柡昧?，不需要天線了。。。

其實(shí)不對。。。信號再好，也不能沒有天線。。。

更主要的原因是——天線變小了。。。

根據(jù)天線特性，天線長度應(yīng)與波長成正比，大約在1/10~1/4之間。

頻率越高，波長越短，天線也就跟著變短啦!

毫米波，天線也變成毫米級。。。

這就意味著，天線完全可以塞進(jìn)手機(jī)的里面，甚至可以塞很多根。。。

這就是5G的第三大殺手锏——

Massive MIMO

MIMO就是“多進(jìn)多出”(Multiple-Input Multiple-Output)，多根天線發(fā)送，多根天線接收。

在LTE時(shí)代就已經(jīng)有MIMO了，5G繼續(xù)發(fā)揚(yáng)光大，變成了加強(qiáng)版的Massive　MIMO(Massive：大規(guī)模的，大量的)。

手機(jī)都能塞好多根，基站就更不用說了。。。

以前的基站，天線就那么幾根。。。

5G時(shí)代，就不是按根來算了，是按“陣”。。?！疤炀€陣列”。。。

天線多得排成陣了。。。一眼看去一大片的節(jié)奏。。。

不過，天線之間的距離也不能太近。

因?yàn)樘炀€特性要求，多天線陣列要求天線之間的距離保持在半個(gè)波長以上。

不要問我為什么，去問科學(xué)家。。。

你是直的?還是彎的?

大家都見過燈泡發(fā)光吧?

其實(shí)，基站發(fā)射信號的時(shí)候，就有點(diǎn)像燈泡發(fā)光。

信號是向四周發(fā)射的，對于光，當(dāng)然是照亮整個(gè)房間，如果只是想照亮某個(gè)區(qū)域或物體，那么，大部分的光都浪費(fèi)了。。。

基站也是一樣，大量的能量和資源都浪費(fèi)了。

我們能不能找到一只無形的手，把散開的光束縛起來呢?

這樣既節(jié)約了能量，也保證了要照亮的區(qū)域有足夠的光。

答案是：可以。

這就是——

波束賦形

在基站上布設(shè)天線陣列，通過對射頻信號相位的控制，使得相互作用后的電磁波的波瓣變得非常狹窄，并指向它所提供服務(wù)的手機(jī)，而且能跟據(jù)手機(jī)的移動(dòng)而轉(zhuǎn)變方向。

這種空間復(fù)用技術(shù)，由全向的信號覆蓋變?yōu)榱司珳?zhǔn)指向性服務(wù)，波束之間不會干擾，在相同的空間中提供更多的通信鏈路，極大地提高基站的服務(wù)容量。

直的都能掰成彎的。。。還有什么是通信磚家干不出來的?

別收我錢，行不行?

在目前的通信網(wǎng)絡(luò)中，即使是兩個(gè)人面對面撥打?qū)Ψ降氖謾C(jī)(或手機(jī)對傳照片)，信號都是通過基站進(jìn)行中轉(zhuǎn)的，包括控制信令和數(shù)據(jù)包。。。

而在5G時(shí)代，這種情況就不一定了。。。

5G的第五大特點(diǎn)——D2D，也就是Device to Device。

D2D

5G時(shí)代，同一基站下的兩個(gè)用戶，如果互相進(jìn)行通信，他們的數(shù)據(jù)將不再通過基站轉(zhuǎn)發(fā)，而是直接手機(jī)到手機(jī)。。。

這樣，就節(jié)約了大量的空中資源，也減輕了基站的壓力。

不過，如果你覺得這樣就不用付錢，那你就圖樣圖森破了。。。

控制消息還是要從基站走的，而且用著頻譜資源，運(yùn)營商爸爸怎么可能放過你。。。

后記。。。

寫著寫著，小棗君發(fā)現(xiàn)洋洋灑灑寫的有點(diǎn)多。。。

能看到這的，都是真愛。。。

相信大家通過本文對5G和她背后的通信知識已經(jīng)有了深刻理解，而這一切，都只是源于一個(gè)如今小學(xué)生都能看懂的數(shù)學(xué)公式。。。

通信技術(shù)并不神秘，5G作為通信技術(shù)皇冠上最耀眼的寶石，也不是什么遙不可及的創(chuàng)新革命技術(shù)，它更多是對現(xiàn)有通信技術(shù)的演進(jìn)。

正如一位高人所說——

通信技術(shù)的極限，并不是技術(shù)工藝方面的限制，而是建立在嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的推論，在可以遇見的未來是基本不可能突破的。

如何在科學(xué)原理的范疇內(nèi)，進(jìn)一步發(fā)掘通信的潛力，是通信行業(yè)眾多奮斗者們孜孜不倦的追求。。。

就到這里吧，謝謝大家的支持，再見!

關(guān)鍵詞： 基站 5G