用一个小学生都能懂的公式说说5g,另有你们都关心的“路考”

用一个小学生都能懂的公式说说5G,还有你们都关心的“路考”

“贫穷限制了我的想象力。”微笑.jpg而面对未知的世界,反而是懂得和行动限制了想象,那么缺乏想象力又限制了什么?我们甚至猜想不到


1999年,世界人口达60亿,中国南极冰盖考察队闯入”禁区”,到达南极冰盖最高区域。,因对光纤通信研究有重大贡献,“光纤之父”高锟获得当年的诺贝尔物理学奖。光纤通讯系统的问世,为现今互联网的发展铺平了道路。现如今已经过去100多天了。《加油!向未来》也播出三季了,撒贝宁成为了迪士尼公主,陈鲲羽也上大三了。再过一个多月,小车驾驶证也能世界通考了。


继去年的“华夏芯”后,我们也迈入“5g元年”。5g之快,不知会甩wi-fi几条街也,也将迅速地让“关掉wi-fi就回到原始社会”成为一条陈旧的梗。许多中国人也亲身经历了从1g、2g的近乎空缺到5g的快度发展,在这方面中国从遥望者升级为引领者。今年的春晚、两会都有5g的参与,5g电话也拨通了。如果你对此表示“无感”的话,那末请想一下小编为什么皮一下要提“路考”的事情???


在上周日央视综合频道播出的《挑战不可能》节目中,有这样一项“路考”挑战。3公里外远程操控“无人车”,沿指定路线性质并经由过程障碍及应对各种突发状况。可以戳视频体会一下,副驾驶上那张“狰狞”的脸像不像在监考老师收卷时还奋笔疾书的你——

单边桥、限宽车阵、飞落的障碍物、迷魂轮胎阵…这些让“老司机”都头疼的状况被一脸淡定地完成,离不开5g技术。5g不只是通讯信号,它能为我们带来更高的带宽速度、更低更可靠访入时延和更大容量的网络连接。简单说来:传输的速度更快。但速率快可没那么简单。


想远程“加油”,安全保障的前提是“0”延时。就算40迈的速率,1秒钟的延时,车就能开11.11米,显然不ok。远程操控中,硬件数据处理、硬件反应、上传网络、下传搜集、云端处理、人类行动、汽车控制都有延迟。而5g能让这个延时缩短到毫秒,是实行“无人驾驶”的关键技术之一。


怪不得有人说“无人驾驶”比人驾驭还要安全。


那么5g怎么就这样快呢?这里就不得不提另一个梗了。


曾经有位老师说,00后用手势表示打电话是用手掌心贴近耳朵,而我们(拒绝暴露年龄)是在耳朵旁比666,这差别主要是看似没有天线的智能手机和带圈圈线的座机引起的。但其实手机的变化也挺大的,还记得(你知道)大哥大霸气的天线吗?现在的智能板砖不是没有天线,是天线太短可以“藏”在手机里,而天线短就是因为波长短

插播一条小学生也能看懂的乘法公式:


波长短,频率高。其实频率高才是“因”。频率越高,频率资源就越丰富,能实现的传输速率就越高,就酱。


可是问题来了。高频段的传输距离大幅度缩短,覆盖能力就大幅减弱了,需要的基站数量也多了,成本也高了。我们什么时候能普遍用上5G啊?


此处省略十八万字……


大丈夫能屈能伸,宏基站不行,就用微基站。宏基站很大,像中央空调;微基站相对比较小巧,像贴身暖宝宝,这样信号覆盖的效率和强度都有提高。但是信号也有它的脾气那就是它,太-直-了

基站发射信号的“路径”有点像灯泡发光。信号向四周发射,不怎么擅长“拐弯”(电磁波的波长越短衍射也更不明显)。灯泡能照亮一大片区域,那么如果只想照亮某个小区域或者物体,大部分的光不就被浪费了嘛,不忍心…

所以科研也要找到“看不见的手”,专业一点叫波束赋形:在基站上布设天线阵列,通过对射频信号相位的控制,使得相互作用后的电磁波的波瓣变得非常狭窄,并指向它所提供服务的手机,而且能跟据手机的移动而转变方向


这种空间复用技术,由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务,波束之间不会干扰,在相同的空间中提供更多的通信链路,极大地提高基站的服务容量。(“”风突变不是我本意,但愿你会懂)


5G将怎样影响人类需求的“金字塔”结构还不好说,不过5G的自身愿景描述是逐渐清晰了。网速没有最快只有更快;万物互联;工业自动化、远程医疗、自动驾驶成真……在与生活息息相关的同时,5G也是赋能生产力的关键因素。被誉为“数字经济新引擎”的5G既是物联网、区块链、视频社交、人工智能的基础,也将为“中国制造”和“工业4.0”提供关键支撑 。

用一个小学生都能懂的公式说说5G,还有你们都关心的“路考”

我们知道,通信技术在生活中至关重要。曾经的人力通信留下了马拉松,车马邮件都慢时,在文人笔下成为一生只够爱一个人的浪漫。5G还有哪些秘而不宣的潜能呢?让我们先来把目光对准月亮吧,没错,是月亮。


1607年左右,一位荷兰眼镜匠把两片透镜放在一个硬纸筒中,发现这一装置可以使远处的物体看起来更近。这一装置成为大受欢迎的儿童玩具,伽利略却将它直指苍天。他将望远镜瞄准月亮,发现其表面布满了环形山、峡谷和山脉;瞄准银河,发现它并没有想象中那么均匀;瞄准木星,发现木星也有围绕它自身旋转的卫星——这一发现的意义十分深刻,因为这意味着并不是所有的天体都围绕着地球转,地球不是宇宙的中心。所有这些发现都是靠两片透镜和一个硬纸筒得出的。

如今,我们的科学家和科研人员,包括我们自己,不仅富有好奇心和科学精神,更有“脑洞大开”的想象力,进取的探索之心,还有精密的设备,详尽丰富的方法,