Apa bedane antarane 5G lan 4G?
Crita dina iki diwiwiti kanthi rumus.
Iku rumus prasaja nanging magis.Prasaja amarga mung ana telung huruf.Lan nggumunake amarga minangka rumus sing ngemot misteri teknologi komunikasi.
Rumus kasebut yaiku:
Keparenga kula nerangaken rumus, inggih punika rumus fisika dhasar, kacepetan cahya = panjang gelombang * frekuensi.
Babagan rumus, sampeyan bisa ngomong: apa iku 1G, 2G, 3G, utawa 4G, 5G, kabeh dhewe.
Kabel?Wireless?
Mung ana rong jinis teknologi komunikasi - komunikasi kabel lan komunikasi nirkabel.
Yen aku nelpon sampeyan, data informasi ana ing udhara (ora katon lan ora nyata) utawa materi fisik (katon lan nyata).
Yen ditularake ing materi fisik, iku komunikasi kabel.Iki digunakake kabel tembaga, serat optik., lan liya-liyane, kabeh diarani media kabel.
Nalika data dikirim liwat media kabel, tingkat bisa tekan nilai dhuwur banget.
Contone, ing laboratorium, kacepetan maksimum serat tunggal wis tekan 26Tbps;iku rong puluh enem ewu kaping kabel tradisional.
Serat Optik
Komunikasi udhara minangka bottleneck komunikasi seluler.
Standar seluler arus utama saiki yaiku 4G LTE, kecepatan teoritis mung 150Mbps (ora kalebu agregasi operator).Iki ora ana apa-apa dibandhingake karo kabel.
Mulane,yen 5G kanggo entuk kacepetan dhuwur end-to-end, titik kritis kanggo break liwat bottleneck nirkabel.
Kaya sing wis dingerteni, komunikasi nirkabel yaiku panggunaan gelombang elektromagnetik kanggo komunikasi.Gelombang elektronik lan gelombang cahya iku loro gelombang elektromagnetik.
Frekuensi kasebut nemtokake fungsi gelombang elektromagnetik.Gelombang elektromagnetik saka frekuensi sing beda-beda duwe ciri sing beda-beda lan kanthi mangkono duwe kegunaan liyane.
Contone, sinar gamma frekuensi dhuwur nduweni lethality sing signifikan lan bisa digunakake kanggo nambani tumor.
Saiki kita biasane nggunakake gelombang listrik kanggo komunikasi.mesthi, ana munggah saka komunikasi optik, kaya LIFI.
LiFi (light fidelity), komunikasi cahya sing katon.
Ayo bali menyang gelombang radio dhisik.
Elektronik kalebu jinis gelombang elektromagnetik.Sumber daya frekuensi diwatesi.
Kita dibagi frekuensi dadi macem-macem bagean lan ditugasake menyang macem-macem obyek lan panggunaan supaya ora ana gangguan lan konflik.
| Jeneng Band | Singkatan | ITU Band nomer | Frekuensi lan Dawane Gelombang | Tuladha Panganggone |
| Frekuensi Banget Low | ELF | 1 | 3-30Hz100.000-10.000km | Komunikasi karo kapal selam |
| Frekuensi Super Low | SLF | 2 | 30-300Hz10.000-1.000km | Komunikasi karo kapal selam |
| Frekuensi Ultra Low | ULF | 3 | 300-3.000Hz1.000-100km | Komunikasi Submarine, Komunikasi ing tambang |
| Frekuensi Banget Low | VLF | 4 | 3-30KHz100-10km | Navigasi, sinyal wektu, komunikasi kapal selam, monitor denyut jantung nirkabel, geofisika |
| Frekuensi Kurang | LF | 5 | 30-300KHz10-1km | Navigasi, sinyal wektu, siaran AM Longwave (Eropa lan Bagéan Asia), RFID, radio amatir |
| Frekuensi Sedheng | MF | 6 | 300-3.000KHz1.000-100m | Siaran AM (gelombang menengah), radio amatir, suar longsor |
| Frekuensi Dhuwur | HF | 7 | 3-30MHz100-10M | Siaran gelombang pendek, radio band warga, radio amatir lan komunikasi penerbangan over-the-horizon, RFID, radar over-the-horizon, panyiapan link otomatis (ALE) / komunikasi radio skywave (NVIS), telephony radio laut lan seluler |
| Frekuensi dhuwur banget | VHF | 8 | 30-300MHz10-1m | FM, siaran televisi, line-of-sight ground-to-aircraft lan komunikasi pesawat-to-pesawat, komunikasi seluler darat lan maritim, radio amatir, radio cuaca |
| Frekuensi ultra dhuwur | UHF | 9 | 300-3.000MHz1-0.1m | Siaran televisi, oven gelombang mikro, piranti/komunikasi gelombang mikro, astronomi radio, ponsel, LAN nirkabel, Bluetooth, ZigBee, GPS lan radio rong arah kayata seluler darat, radio FRS lan GMRS, radio amatir, radio satelit, Sistem Kontrol Jarak Jauh, ADSB |
| Frekuensi Super Dhuwur | SHF | 10 | 3-30GHz100-10 mm | Astronomi radio, piranti/komunikasi gelombang mikro, LAN nirkabel, DSRC, radar paling modern, satelit komunikasi, penyiaran televisi kabel lan satelit, DBS, radio amatir, radio satelit |
| Frekuensi dhuwur banget | EHF | 11 | 30-300GHz10-1 mm | Astronomi radio, relay radio gelombang mikro frekuensi dhuwur, penginderaan jarak jauh gelombang mikro, radio amatir, senjata energi terarah, pemindai gelombang milimeter, Wireless Lan 802.11ad |
| Terahertz utawa frekuensi dhuwur banget | THz saka THF | 12 | 300-3.000GHz1-0,1 mm | Pencitraan medis eksperimental kanggo ngganti sinar-X, dinamika molekul ultracepat, fisika materi terkondensasi, spektroskopi domain-waktu terahertz, komputasi/komunikasi terahertz, penginderaan jauh |
Panggunaan gelombang radio saka macem-macem frekuensi
We utamané nggunakakeMF-SHFkanggo komunikasi telpon seluler.
Contone, "GSM900" lan "CDMA800" asring nuduhake GSM operasi ing 900MHz lan CDMA mlaku ing 800MHz.
Saiki, standar teknologi 4G LTE mainstream ing donya kalebu UHF lan SHF.
China utamane nggunakake SHF
Kaya sing sampeyan ngerteni, kanthi perkembangan 1G, 2G, 3G, 4G, frekuensi radio sing digunakake saya tambah akeh.
Kenging punapa?
Iki utamane amarga frekuensi sing luwih dhuwur, luwih akeh sumber daya frekuensi sing kasedhiya.Sing luwih akeh sumber daya frekuensi kasedhiya, sing luwih dhuwur tingkat transmisi bisa digayuh.
Frekuensi sing luwih dhuwur tegese luwih akeh sumber daya, sing tegese luwih cepet.
Dadi, apa 5 G nggunakake frekuensi tartamtu?
Kaya sing kapacak ing ngisor iki:
Kisaran frekuensi 5G dipérang dadi rong jinis: siji ing ngisor 6GHz, sing ora beda banget karo 2G, 3G, 4G, lan liyane, sing dhuwur, ing ndhuwur 24GHz.
Saiki, 28GHz minangka pita tes internasional sing unggul (pita frekuensi uga bisa dadi pita frekuensi komersial pisanan kanggo 5G)
Yen diitung kanthi 28GHz, miturut rumus sing kasebut ing ndhuwur:
Ya, iki fitur teknis pertama 5G
Gelombang milimeter
Ngidini aku nuduhake tabel frekuensi maneh:
| Jeneng Band | Singkatan | ITU Band nomer | Frekuensi lan Dawane Gelombang | Tuladha Panganggone |
| Frekuensi Banget Low | ELF | 1 | 3-30Hz100.000-10.000km | Komunikasi karo kapal selam |
| Frekuensi Super Low | SLF | 2 | 30-300Hz10.000-1.000km | Komunikasi karo kapal selam |
| Frekuensi Ultra Low | ULF | 3 | 300-3.000Hz1.000-100km | Komunikasi Submarine, Komunikasi ing tambang |
| Frekuensi Banget Low | VLF | 4 | 3-30KHz100-10km | Navigasi, sinyal wektu, komunikasi kapal selam, monitor denyut jantung nirkabel, geofisika |
| Frekuensi Kurang | LF | 5 | 30-300KHz10-1km | Navigasi, sinyal wektu, siaran AM Longwave (Eropa lan Bagéan Asia), RFID, radio amatir |
| Frekuensi Sedheng | MF | 6 | 300-3.000KHz1.000-100m | Siaran AM (gelombang menengah), radio amatir, suar longsor |
| Frekuensi Dhuwur | HF | 7 | 3-30MHz100-10M | Siaran gelombang pendek, radio band warga, radio amatir lan komunikasi penerbangan over-the-horizon, RFID, radar over-the-horizon, panyiapan link otomatis (ALE) / komunikasi radio skywave (NVIS), telephony radio laut lan seluler |
| Frekuensi dhuwur banget | VHF | 8 | 30-300MHz10-1m | FM, siaran televisi, line-of-sight ground-to-aircraft lan komunikasi pesawat-to-pesawat, komunikasi seluler darat lan maritim, radio amatir, radio cuaca |
| Frekuensi ultra dhuwur | UHF | 9 | 300-3.000MHz1-0.1m | Siaran televisi, oven gelombang mikro, piranti/komunikasi gelombang mikro, astronomi radio, ponsel, LAN nirkabel, Bluetooth, ZigBee, GPS lan radio rong arah kayata seluler darat, radio FRS lan GMRS, radio amatir, radio satelit, Sistem Kontrol Jarak Jauh, ADSB |
| Frekuensi Super Dhuwur | SHF | 10 | 3-30GHz100-10 mm | Astronomi radio, piranti/komunikasi gelombang mikro, LAN nirkabel, DSRC, radar paling modern, satelit komunikasi, penyiaran televisi kabel lan satelit, DBS, radio amatir, radio satelit |
| Frekuensi dhuwur banget | EHF | 11 | 30-300GHz10-1 mm | Astronomi radio, relay radio gelombang mikro frekuensi dhuwur, penginderaan jarak jauh gelombang mikro, radio amatir, senjata energi terarah, pemindai gelombang milimeter, Wireless Lan 802.11ad |
| Terahertz utawa frekuensi dhuwur banget | THz saka THF | 12 | 300-3.000GHz1-0,1 mm | Pencitraan medis eksperimental kanggo ngganti sinar-X, dinamika molekul ultracepat, fisika materi terkondensasi, spektroskopi domain-waktu terahertz, komputasi/komunikasi terahertz, penginderaan jauh |
Mangga mbayar manungsa waé menyang baris ngisor.Apa iku agelombang milimeter!
Ya, amarga frekuensi dhuwur apik banget, kenapa kita ora nggunakake frekuensi dhuwur sadurunge?
Alasane prasaja:
- iku dudu yen sampeyan ora pengin nggunakake.Iku yen sampeyan ora bisa mbayar.
Karakteristik gelombang elektromagnetik sing luar biasa: frekuensi sing luwih dhuwur, dawane gelombang sing luwih cendhek, luwih cedhak karo propagasi linier (kemampuan difraksi sing luwih elek).Sing luwih dhuwur frekuensi, luwih gedhe atenuasi ing medium.
Deleng pena laser sampeyan (panjang gelombang kira-kira 635nm).Cahya sing dipancarake lurus.Yen sampeyan mblokir, sampeyan ora bisa liwat.
Banjur deleng komunikasi satelit lan pandhu arah GPS (panjang gelombang kira-kira 1cm).Yen ana alangan, ora ana sinyal.
Pot gedhe saka satelit kudu dikalibrasi kanggo ngarahake satelit ing arah sing bener, utawa malah misalignment tipis bakal mengaruhi kualitas sinyal.
Yen komunikasi seluler nggunakake pita frekuensi dhuwur, masalah sing paling penting yaiku jarak transmisi sing luwih cendhak, lan kemampuan jangkoan saya suda.
Kanggo nutupi wilayah sing padha, jumlah stasiun pangkalan 5G sing dibutuhake bakal ngluwihi 4G.
Apa tegese nomer base station?Dhuwit, investasi, lan biaya.
Frekuensi sing luwih murah, jaringan sing luwih murah, lan luwih kompetitif.Pramila kabeh operator berjuang kanggo band frekuensi rendah.
Sawetara band malah diarani - pita frekuensi emas.
Mula, adhedhasar alasan ing ndhuwur, miturut premis frekuensi dhuwur, kanggo nyuda tekanan biaya konstruksi jaringan, 5G kudu golek cara anyar.
Lan apa cara metu?
Kaping pisanan, ana stasiun pangkalan mikro.
pangkalan mikro
Ana rong jinis base station, micro base station lan macro base station.Deleng jeneng, lan stasiun pangkalan mikro cilik;base station macro iku gedhe tenan.
Pangkalan Makro:
Kanggo nutupi area gedhe.
Stasiun pangkalan mikro:
Cilik banget.
Akeh stasiun pangkalan mikro saiki, utamane ing wilayah kutha lan njero ruangan, asring katon.
Ing mangsa ngarep, nalika nerangake 5G, bakal ana luwih akeh, lan bakal diinstal ing endi wae, meh ing endi wae.
Sampeyan bisa uga takon, apa ana pengaruh ing awak manungsa yen akeh stasiun pangkalan?
Jawabanku - ora.
Luwih akeh stasiun pangkalan, luwih sithik radiasi.
Coba pikirake, ing musim dingin, ing omah karo sekelompok wong, apa luwih becik duwe pemanas listrik dhuwur utawa sawetara pemanas kurang daya?
Stasiun pangkalan cilik, kurang daya lan cocog kanggo kabeh wong.
Yen mung stasiun pangkalan gedhe, radiasi kasebut signifikan lan adoh banget, ora ana sinyal.
Endi antena?
Apa sampeyan wis ngeweruhi yen telpon seluler duwe antena dawa ing jaman kepungkur, lan telpon seluler awal duwe antena cilik?Napa kita ora duwe antena saiki?
Inggih, iku ora kita ora perlu antena;iku antena kita saya cilik.
Miturut karakteristik antena, dawa antena kudu proporsional karo dawa gelombang, kira-kira antarane 1/10 ~ 1/4.
Nalika owah-owahan wektu, frekuensi komunikasi telpon seluler saya saya dhuwur, lan dawa gelombang saya suwe saya suwe, lan antena uga bakal luwih cepet.
Komunikasi gelombang milimeter, antena uga dadi level milimeter
Iki tegese antena bisa dilebokake kabeh menyang telpon seluler lan malah sawetara antena.
Iki minangka kunci katelu saka 5G
MIMO massive (teknologi multi-antena)
MIMO, sing artine pirang-pirang input, pirang-pirang output.
Ing jaman LTE, kita wis duwe MIMO, nanging nomer antena ora kakehan, lan mung bisa ngandika iku versi sadurungé saka MIMO.
Ing jaman 5G, teknologi MIMO dadi versi MIMO Massive sing ditingkatake.
Ponsel bisa diiseni karo macem-macem antena, ora kanggo sebutno menara sel.
Ing stasiun pangkalan sadurunge, mung ana sawetara antena.
Ing jaman 5G, jumlah antena ora diukur kanthi potongan nanging kanthi susunan antena "Array".
Nanging, antena ngirim ora cedhak banget.
Amarga karakteristik antena, array multi-antena mbutuhake jarak antarane antena kudu tetep ing ndhuwur setengah dawa gelombang.Yen padha nyedhaki banget, padha bakal ngganggu siji liyane lan mengaruhi transmisi lan nampa sinyal.
Nalika stasiun pangkalan ngirim sinyal, iku kaya bolam lampu.
Sinyal kasebut dipancarake menyang sekitar.Kanggo cahya, mesthi, kanggo madhangi kabeh kamar.Yen mung kanggo nggambarake area utawa obyek tartamtu, akeh cahya sing boroske.
Stasiun pangkalan padha;akeh energi lan sumber daya sing boroske.
Dadi, yen kita bisa nemokake tangan sing ora katon kanggo naleni cahya sing kasebar?
Iki ora mung ngirit energi nanging uga njamin yen wilayah sing bakal dipadhangi cukup cahya.
Jawabane ya.
IkiBeamforming
Beamforming utawa nyaring spasial minangka teknik pangolahan sinyal sing digunakake ing susunan sensor kanggo transmisi sinyal arah utawa resepsi.Iki digayuh kanthi nggabungake unsur-unsur ing susunan antena supaya sinyal ing sudut tartamtu ngalami interferensi konstruktif nalika liyane ngalami gangguan sing ngrusak.Beamforming bisa digunakake ing ujung transmisi lan panampa kanggo entuk selektivitas spasial.
Teknologi multiplexing spasial iki wis diganti saka jangkoan sinyal omnidirectional kanggo layanan arah sing tepat, ora bakal ngganggu antarane balok ing papan sing padha kanggo nyedhiyakake pranala komunikasi luwih akeh, nambah kapasitas layanan base station.
Ing jaringan seluler saiki, sanajan wong loro nelpon adhep-adhepan, sinyal kasebut dikirim liwat stasiun pangkalan, kalebu sinyal kontrol lan paket data.
Nanging ing jaman 5G, kahanan iki ora mesthi kedadeyan.
Fitur penting kaping lima saka 5G -D2Dyaiku piranti kanggo piranti.
Ing jaman 5G, yen rong pangguna ing stasiun pangkalan sing padha komunikasi, data kasebut ora bakal diterusake liwat stasiun pangkalan nanging langsung menyang ponsel.
Kanthi cara iki, nyimpen akeh sumber daya udhara lan nyuda tekanan ing stasiun pangkalan.
Nanging, yen sampeyan mikir sampeyan ora kudu mbayar kanthi cara iki, sampeyan salah.
Pesen kontrol uga kudu pindhah saka stasiun pangkalan;sampeyan nggunakake sumber daya spektrum.Kepiye Operator bisa ngeculake sampeyan?
Teknologi komunikasi ora misterius;minangka permata makutha teknologi komunikasi, 5 G dudu teknologi revolusi inovasi sing ora bisa digayuh;iku luwih évolusi saka teknologi komunikasi ana.
Minangka salah siji ahli ngandika -
Watesan teknologi komunikasi ora mung watesan teknis nanging inferensi adhedhasar matématika sing ketat, sing ora bisa dipecah sakcepete.
Lan carane luwih njelajah potensial komunikasi ing ruang lingkup prinsip ilmiah yaiku ngupayakake akeh wong ing industri komunikasi.
Wektu kirim: Jun-02-2021