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3个回答
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一、绪论
1、双驼峰规律 一项新威廉希尔官方网站 概念出现后，在业界会出现一个研究讨论的高潮，这是第一个驼峰。相关的学术论文会产为热点，成堆的博士硕士依托这项新威廉希尔官方网站 完成了毕业论文，虽然很热闹，但这仅仅局限在学术研讨层面上，而在具体的威廉希尔官方网站 实现方面还存在着很多问题，或者因成本原因而根本无法量产。 研究讨论高潮逐渐降温，这是第一个驼峰的下落期，接下来是低调务实的威廉希尔官方网站 攻关，这个平台期可能几年也可能一二十年，当威廉希尔官方网站 问题都解决后，就会迎来商家量产和投入市场的热潮，这就是第二个驼峰。 按照国际电信联盟关于2020年的规划，5年后就要全面进入5G了，而到现在核心威廉希尔官方网站 体系还没有确立。回顾3G威廉希尔官方网站 发展史，国际电信联盟于1998年6月30日接收了3G威廉希尔官方网站 提案，并迎来了第一个驼峰期，直到2009年1月7日，工业和信息化部正式发放了三张3G牌照，这才进入到第二个驼峰，平台期持续了11年，特别是三张牌照之一的TD-SCDMA，直到2013年才真正成熟，平台期长达15年，可刚成熟4G时代就来临了。 按照“双驼峰规律”，5年后将在全球推广使用的威廉希尔官方网站 ，应在2010年左右就迎来第一个驼峰，而不会在2020前的两三年横空出世，然后迅速被国际电信联盟确定为全球的5G标准，这违反了一般的威廉希尔官方网站 发展规律，不太可能成真。 2、通信威廉希尔官方网站 的极限 通信威廉希尔官方网站 可以用八个字概括，那就是调制、解调、编码、解码，这些威廉希尔官方网站 发展到现在，已经普遍到了平台期，例如编码的效率已经接近了极限，内部挖潜增效的余地越来越小，有些业界大牛甚至觉得通信已经没啥搞头了，转行去了医疗设备行业，把其扎实的通信功底用在了高精尖医疗电子设备研发方面，以追求更有希望的未来。 您可能会有疑问：科学威廉希尔官方网站 越来越强，为什么不能把极限突破了呢？其实通信威廉希尔官方网站 的极限并不是威廉希尔官方网站 工艺方面的限制，而是建立在严谨数学基础上的推论，在可以遇见的未来是基本不可能突破的。 根据威廉希尔官方网站 发展的“双驼峰规律”和通信威廉希尔官方网站 发展的现状，不大可能会在未来几年里横空出世个令人惊异的新威廉希尔官方网站 ，5G威廉希尔官方网站 应是现有威廉希尔官方网站 的新组合，是4G威廉希尔官方网站 的再演进。为什么要有个“再”字？因为4G LTE的后三个字母就是长期演进的意思，5G应是在4G基础上的再演进。 |
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二、5G关键威廉希尔官方网站
1、增加带宽是关键 5G最显著的特点是高速，按规划速率会高达10～50Gbps，人均月流量大约有36TB，如此高的速率该靠什么资源来支撑呢？必须要靠更大的带宽！ 带宽用字母B来表示，它就好比是道路宽度，最大速率用C来表示，它就好比是道路的最大车流量。显然易见，4车道的最大车流量是2车道的2倍，8车道的是2车道的4倍，这非常好理解。 增加车道数是提高最大车流量最直接有效的方法，同样地，提高速率的最直接有效的方法就是增加带宽。我依然记得读研究生时，老师在讲到带宽时掷地有声地说“你们给我记住：高速就是宽带，宽带就是高速！”。 人们对通信速率要求越来越高，迫使着信道的带宽就越来越宽，几根电话线的带宽不够，那就增加到几百根，几百根不够就换成同轴电缆，电缆带宽不够就换成光纤，有线通信的带宽就是这样一代代地递增着。 而手机通信使用的是无线信道，那它的带宽是如何增加的呢？核心方法就是采用更高的频段。 上过初中的都知道【光速=频率×波长】这个公式，知道这个公式就能看懂上面这个表格了，频率与波长成反比，两者之积等于光速，即30万公里/秒。 请看表格中两个黄色块的数据，数值都是3～30，但单位不同，甚低频段的整个带宽是27kHz，超高频段的整个带宽是27GHz，后者是前者的100万倍！由此可见，频段越高且带宽越大，这点非常好理解，好比是低保户和大富豪都拿出全部的财产，后者会比前者多得多。 所以关系就来了：5G时代若想更高速，就得使用更大的带宽，而要取得更大的带宽，就得使用更高的频段。4G之前使用是特高频段，5G就得往超高频甚至更高的频段发展了。根据国际电信联盟的专家预测，将来有可能使用30GHz~60GHz的频段，俄罗斯专家甚至提出了80GHz的方案。 30GHz以上的频段，比上表中最后一项的超高频还要高，其波长自然要比厘米段更短，那就是更短的毫米波，因此毫米波就顺理成章地成为了5G的一项关键威廉希尔官方网站 。 2、毫米波威廉希尔官方网站 电波传播的特性很有趣，频率越高（即波长越短）的电磁波，就越倾向于直线传播，当高到红外线和可见光以上时，就一点也不打弯了，这是个渐进的过程。 毫米波一般不用于移动通信领域，原因就是它的频率都快接近红外线了，信道太“直”，移动起来不容易对准。请想象一个场景，您拿着激光笔指远处墙壁上的图钉，是不是一件很困难的事？ 例如卫星车就很难“动中通”，开动起来车身摇摆，天线（就是那个大锅）就很难对准卫星，通常只能驻车后工作，而且必须精细调整天线的角度，使其电波的辐射方向正对着卫星，否则就无法通信。 手机是移动使用的，不可能打电话时还举着手机瞄准准基站的方向，那样实在是反人性。虽然在非正对方向也有信号，但强度会明显衰弱，使用体验会比4G之前要差得多。 电磁波有五种传播模式，相对于未来的5G时代，我们现在手机的频率要低得多，其绕射能力还是不错的，楼房阴影处的信号也没太大问题，因为信号可以绕着到达。 而未来5G的频率会高得多，绕射能力会下降，信号只能傻楞楞地直着走，以往信号能到达的犄角旮旯就到不了了，那该怎么办呢？这就引出了更一项威廉希尔官方网站 —微基站威廉希尔官方网站 。 3、微基站威廉希尔官方网站 请您脑补一个场景，小区中心只立着一盏路灯，阴影面积当然会很大，而如果在小区里均匀设置很多路灯，阴影面积则会小得多了。所以说，将传统的宏基站变成站点更多密度更大的微基站，是解决毫米波“直线问题”的有效方法。 这只是微基站的一个原由，还有一个更强大的原由。5G时代的入网设备数量会呈爆炸性的增长，单位面积内的入网设备可能会增至千倍，若延续以往的宏基站覆盖模式，即使基站的带宽再大也无力支撑。这个原由很好理解，以前的宏基站覆盖1000个上网用户，这些用户均分这个基站的速率资源，而进入5G时代后用户的速率要求高多了，一个基站的资源就远远不够分了，只能布设更多的基站，例如让每个基站只负责20个用户，分餐的人少了，每个人自然就能多吃。 基站微型化则设布设密度会加大，为避免基站之间的频谱互扰，基站的辐射功率谱就会降低，同时手机的辐射功率也会降低，这有两个好外，一是功耗小了待机时间会增加，二是对人体的辐射会降低。传统基站好比是房屋中间的火炉子，近处烫远处冷，而5G的微基站就好比是地暖，发热均匀更加舒适。 微基站数量大幅度增加后，传统的铁塔和楼顶架设方式将会扩展，路灯杆、广告灯箱、楼宇内部的天花板，都会是微基站架设的理想地点。 波长缩短到毫米波还会有什么影响呢？还会影响到手机天线的变化，这就是下一节要说的5G另一项威廉希尔官方网站 —高阶MIMO。 4、高阶MIMO 根据天线理论，天线长度应与波长成正比，大约在1/10~1/4之间，当前手机使用的是甚高频段（即分米波），天线长线大约在几厘米左右，通常安装在手机壳内的上部。 天线的长度为什么应在波长的1/10~1/4之间？因为这个比例可使电波的辐射和接收更有效，为什么会更有效？这我就不知道了，这得问物理学家。 5G时代的手机频率在提升几十倍后，相应的手线天线长度也会降低到以前的几十分之一，会变成毫米级的微型天线，手机里就可以布设很多个天线，乃至形成多天线阵列。 多天线阵列要求天线之间的距离保持在半个波长以上，手机的面积很小，现在的手机天线是几厘米长，多天线阵列是难以设置的。而随着天线长度的降低，特别是5G时代的毫米尺寸天线，就可以布设多天线阵列了，就给高阶MIMO威廉希尔官方网站 的实现带来了可能。 啥是MIMO呢？其英文简写是“多入多出”的意思，高阶MIMO的意思是指基站与手机之间有很多对的信道并行通信，每一对天线都独立传送一路信息，经汇集后可成倍提高速率，这当然是件极好的事。 不知您是否思考过这个问题：因为基站不知道您在哪个方位，所以它跟你通信使用的电磁波是全向辐射的，就好像是电灯泡发出的光那样，只有到达你手机的辐射才是有用的，其它方向的辐射都是浪费的，这种巨大的无用辐射还成为了其它手机的干扰。 如上图所示，因为手电筒的能量更集中，所以比灯泡照的更远，基站与某部手机的关系就相当于光源与被照射物的关系，现在基站与手机的关系就是灯泡模式，不管手机在哪个方位，都会把针对这部手机的信号进行全向的辐射，当然绝大多数非正对方向的能量都是浪费掉了，而且还成为了其它手机的干扰。 能不能把灯泡模式改成有指向性的手电筒模式呢，即把上图左面的全向辐射样式改成右面的这种窄波瓣样式呢？从而提高能量的使用效率？这就是下节要说到的波束赋形威廉希尔官方网站 。 5、波束赋形威廉希尔官方网站 中国主导的3G国际标准TD-SCDMA有六大威廉希尔官方网站 特点，其中有一项就是智能天线，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。 由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务，这种新形式的无线电波束就不会干扰到其它方向的波束，从而可以在相同的空间中提供更多的通信链路，这种充分利用空间的无线电波束威廉希尔官方网站 是一种空间复用威廉希尔官方网站 ，这种威廉希尔官方网站 可以极大地提高基站的服务容量。 遗憾的是这项威廉希尔官方网站 并非在3G时代得到应用，但在5G入网设备数量成百上千倍增加的情况下，这种波束赋形威廉希尔官方网站 所能带来的容量增加就显得非常有价值，波束赋形威廉希尔官方网站 很可能成为5G的关键性威廉希尔官方网站 之一。 波束赋形威廉希尔官方网站 不仅能大幅度增加容量，还可大幅度提高基站定位精度，当前的手机基站定位的精度很粗劣，这是源于基站全向辐射的模式。而当波束赋型威廉希尔官方网站 成功应用后，基站对手机的辐射波瓣是很窄的，这就知道了手机相对于基站的方向角，再加上通过接收功率大小推导出手机与基站的距离，就可以实现手机的精准定位了，并因此而扩展出非常多的定位增值服务。 6、综合分析 任何更新换代的关键性威廉希尔官方网站 ，都必须是经历过多年研究的成熟威廉希尔官方网站 ，按规划还有5年就要进入5G时代了，不太可能突然出现一个全新的威廉希尔官方网站 并被吸纳为5G的国际标准中，考察5G的威廉希尔官方网站 发展脉络还得从成熟威廉希尔官方网站 中寻找答案。 在传统的宏基站大覆盖的情况下提速是非常困难的，20%的频谱利用率的提升都是了不起的成就，而在5G时代的千倍提速要求面前，这种内部挖潜的方法是行不通的，只有通过大幅度的加大带宽才有可能。 加大带宽是起点，由此而产生的毫米波、微基站、高阶MIMO、波束赋型等都是顺理成章的威廉希尔官方网站 趋势。只要把基站做得足够小，其服务范围变窄了，单个用户获得的资源就能足够大，速度就可以提高到足够快。 所以说，5G的任何一项关键威廉希尔官方网站 都不会有革命性的突破，其上千倍综合能力的提升，更多地是来自移动网络的重新布局。 |
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三、后记
这篇5G科普您一定能看懂，而且还能理解一环扣一环的5大威廉希尔官方网站 的原由，甚至觉得这是理所应当的。其实，这种易读性并不容易做到，尤其是威廉希尔官方网站 门槛很高的通信专业，能让外行越容易理解的文章，就越能体现作者的功力，这还真不是王婆卖瓜，而是一个在教育界有共识的道理。 真正的道理都不繁琐，往往就是一句话的事，难就难在把这句话提炼出来让更多的人理解。我写过不少科普，现在看来对这篇是最满意的，因为这篇讲的不是“是什么”，而是“为什么”，是什么好讲，为什么难说，尤其是把“为什么”给外行人讲清楚，做到让他们理所应当式的理解。这篇文章的内容次序和写法上进行了反复斟酌并屡次重写。 |
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加入小组17626.6标准中关于CDN的疑问？以及实际钳注入测试中是否需要对AE和EUT同时接CDN？
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