這個時代,人們的腳步越來越快,城市發展日新月異。為了滿足人們對於實時交流和快速獲取資訊的需求,通訊技術也在不停地發生變革,而走在時代潮流前沿的就是5G。第五代移動通訊技術,簡稱5G,是繼2G、3G、4G之後誕生的新一代蜂窩移動通訊技術。大家對5G的第一印象就是快,第二印象還是快。那究竟有多快呢?其速度能高達10Gbps,理論值是4G的100倍。也就說,一部高畫質大片兒秒秒鐘就下載完了,可能你還沒看完廣告,整部影片都緩衝好了。這同時也意味著極低的時延,一些以前不能完成的應用現在能夠做到了。比如,利用VR/AR技術的應用,像實時的VR高畫質電影,VR試衣間,VR高畫質網路遊戲,AR互動等都能有著良好體驗;5G網聯無人機,可以帶來4K高畫質影片無人機直播,無人機外賣,無人機快遞等;0時延的雲作業系統,讓你只需擁有控制終端,不需要主機就能完成現有的一切操作;遠端醫療,讓你求醫問藥不再奔波,遠端手術也變為可能。
那麼問題來了,為什麼5G這麼快?!羅馬不是一天建成的,5G的高速度也是研發人員夜以繼日的研究和創新才達到的。其能達到如此高速率的原因主要是以下幾個方面:
一、更大的頻寬
這是最簡單粗暴提升速率的方式,波的頻率越高,頻寬越大,速率就越快。就像一條小河,只能流出涓涓流水,而長江黃河,則能奔流而下,勢如破竹。5G利用更高的頻率,達到更大的頻寬。相較於4G的1.8-2.6GHz的頻率,5G的3.3-5GHz就像是傾瀉而下的瀑布,能承載更多的資訊,因此帶來更高的速率。未來,頻率範圍為26.5~300GHz毫米波的商用能進一步提升5G的頻寬。雖然頻率的提升不可避免地帶來訊號覆蓋範圍的縮小,以至於需要更多基站進行覆蓋,但是為了科技的進步這些代價是可以接受的。
二、Massive MIMO技術
MIMO,即多入多出技術。簡單地說,就是利用更多天線,分段傳送資料,最後在終端或基站把資料整合起來,形成完整的資料。這需要基站和手機內部都增加天線作為支撐。而5G時代,由於天線元件的尺寸更小,意味著相同空間內可以放置更多天線,就能同時傳送更多資料以達到速率的提升,這就是Massive MIMO技術。
三、波束賦形技術
這個厲害的技術就是讓訊號根據終端的位置改變方向,就像遠端導彈一樣精確制導,而以往的訊號是平均覆蓋一個範圍,那必然造成許多浪費。有了這項技術,訊號可以集中向終端比如手機發射,而且訊號之間不會相互干擾。原理很簡單,就像4G電燈泡與5G手電筒的散射光和定向射光,5G訊號運用波束賦形技術追著終端走,結果是不是更高效?
這就是5G這麼快的秘密了,是不是很神奇呢?
本文系鄭州市首屆少兒科普徵文大賽投稿入選作品
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