5G?很屌嗎？

5G 這么火

它到底是什么？

為什么那么屌？

看完就全知道了

引入

從 2020 年初開始，5G 好像一下子變得和新冠一樣出名了

今年是 5G 商用的元年

從國(guó)家戰(zhàn)略到百姓茶余飯后，5G 被廣泛談及，而且被賦予能改變世界的極大希望

國(guó)家層面，5G 工業(yè)互聯(lián)， 5G 新基建，5G 車聯(lián)網(wǎng)，5G 一切 （有點(diǎn)地?cái)?大餅加一切 的意思）

百姓層面，5G 手機(jī)來(lái)了，用 5G 能秒傳電影、5G 玩游戲超順暢

例如，一部 2G、3G 大小的電影，用 5G 網(wǎng)絡(luò) 秒秒鐘 就能下載下來(lái)

5G 如此神奇的說(shuō)，那到底 5G 是個(gè)什么東東呢？

能講明白的人應(yīng)該是極少數(shù)的

本文用拆解 圖解的方式，用最簡(jiǎn)單、易懂的語(yǔ)言把屌爆 的 5G 呈現(xiàn)出來(lái)

看完本文，你就全明白了 什么是 5G ? 為什么這么屌？

淵源

曾經(jīng)的曾經(jīng)，人們之間傳遞信息基本靠吼、靠飛鴿、靠狼煙烽火、靠書信

到后來(lái)，一個(gè)叫麥克斯韋的外國(guó)老頭，發(fā)現(xiàn)空氣中有一種看不見摸不著的東西

這種東西跑的比飛鴿快多了，能和光一樣快

和光一樣快有多快呢？

就這么說(shuō)吧，人家繞著地球跑一圈只需要 0.13 秒

是不是驚掉下巴了？

你沒有看錯(cuò)，就是大寫的 0.13 秒

也就是說(shuō)，這個(gè)玄幻的東西，1 秒鐘可以繞著地球跑 7 圈還多

你肯定會(huì)說(shuō)了：別鬧，這不是說(shuō)胡話嗎，看不見？摸不著？還跑的快的沒影？

后來(lái)人家老頭又說(shuō)了，這玩意不但跑的飛快，還能帶著信息跑

大家不信歸不信，但是也有少數(shù)老頭的信徒信了，拿來(lái)試了試

這一試，可了不得了，離得老遠(yuǎn)的距離，這頭打一個(gè)字，那頭馬上能清楚的看到了

看來(lái)人家老頭還真不是半夜說(shuō)夢(mèng)話，真是有這么個(gè)東西存在

后來(lái)老頭管這玩意叫 電磁波

傍上跑這么快的大佬，通信的發(fā)展就開始起飛了

一開始通過電磁波發(fā)電報(bào)，到后來(lái)就是人們比較熟悉的 2G ，再后來(lái)出了 3G， 又后來(lái)出了 4G

有些人問娃紫，你搞 5G，這個(gè) G 是什么意思呢？為什么不叫 2A, 3B, 4C, 5D 呢？

其實(shí)很簡(jiǎn)單，這個(gè) G 是英文 generation 的第一個(gè)字母，表示一代的意思

2G 就是第二代，3G 就是第三代，這么說(shuō)多明白，非得搞個(gè)外文拽一下，搞的很高深的樣子

好像不把人拽迷糊了，就稱不上高科技似的

為什么沒有 1G 呢？

其實(shí)是有的，只不過離我們比較久遠(yuǎn)而已，聽說(shuō)過 大哥大 嗎？

這哥們真有大哥的范，即能遠(yuǎn)距離通話，還能當(dāng)搬磚防身，別在腰上還能顯擺一下，果真多功能機(jī)

80、90 年代，一個(gè)這家伙得大幾千塊，甚至上萬(wàn)塊

有沒有這玩意，成了暴發(fā)戶爆沒爆起來(lái)的標(biāo)志

因此，大哥大 也就成了 1G 的代名詞

后來(lái) 2000 年左右的 2 代，2008年左右出了 3 代，2014年出了 4 代，就這樣一代一代的演進(jìn)到現(xiàn)在的 5 代

從上面這張圖看出：

1G 能打電話，2G 增加了發(fā)短信功能，3G 可以多媒體了， 4G 能看電影了，5G 那就大餅 一切了，也是本文講詳談的內(nèi)容

在 2G 和 3G 之間還有一個(gè)不為絕大多數(shù)人所知的 2.5G，用來(lái)傳輸少量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，但還支持不了多媒體數(shù)據(jù)

不是必考內(nèi)容，屬于了解型的

后續(xù)將另起文《圖解：5G 從哪里來(lái)？》詳細(xì)談?wù)撁恳淮陌l(fā)展過程

規(guī)則

社會(huì)很復(fù)雜，但凡是人與人交往，都是有規(guī)矩的，不守規(guī)則可是行不通的

通信就是用來(lái)滿足人與人之間交往的工具，所以自然少不了規(guī)則

移動(dòng)通信繁瑣復(fù)雜，為了用最簡(jiǎn)化的人話把通信講清楚，將通信比較交通來(lái)講述

遵守規(guī)則的手機(jī)才能撩美女/ 帥哥，只要你知道號(hào)碼，不守規(guī)則是撩不了的

和交通一樣一樣的，車輛要么都貼右邊走，要么都貼左邊走，反正得遵循一樣的規(guī)則

不然，往哪開的車都有，肯定就撞亂套了，所以，和交通一樣，通信也是要制定通信規(guī)則的

全世界給移動(dòng)通信制定規(guī)則的組織有好幾個(gè)，比較有名的有 3GPP, 3GPP2, ITU 等，最有名的就是這個(gè) 3GPP

每年來(lái)自全世界搞通信的公司都派代表聚集到一塊吵架，不，是討論

一個(gè)議題一個(gè)議題 的討論，最后多方舉手達(dá)成一致，確定好每一條細(xì)致的通信規(guī)則

然后把確定的規(guī)則寫成文章發(fā)往全世界

再然后，全世界的通信公司就按這個(gè)規(guī)則生產(chǎn)手機(jī)、基站、智能手表、路由器等等等設(shè)備了

之前的 2G, 3G, 4G 的規(guī)則都是這么來(lái)的，當(dāng)然 5G 也是這么搞出來(lái)的

屌爆

前面做了這么多的鋪墊，終于到本文的正題了

5G 和前面的 4G 相比主要有這么幾個(gè)大方面的提升

• 傳輸?shù)乃俣瓤炝?，還記得秒傳高清電影不？

• 時(shí)間延遲低了，到底多低，毫秒級(jí)，下面詳談

• 能連接的手機(jī)數(shù)量多了，到底能連多少個(gè)？下面詳談

2017 年通信業(yè)內(nèi)把 5G 性能的提升用一朵妖嬈的小花概括了一下，號(hào)稱 5G 之花，就長(zhǎng)下面這樣的

婀娜不婀娜？

嬌羞不嬌羞？

妖嬈的花瓣和花朵，連葉子都如此妙

花朵里面的 黃色 表示 4G 能干的事，外環(huán) 粉紅色 部分是 5G 能支持的功能，整個(gè)大了一圈

具體概括起來(lái)，5G 主要從六個(gè)方面提升了性能:

• 用戶體驗(yàn)，秒傳高清電影

• 連接密度，1 平方米可以放一個(gè)手機(jī)

• 時(shí)延，消息從發(fā)送到接收是毫秒級(jí)的（須知1 秒 = 1000 毫秒）

• 移動(dòng)性，在 500 ?公里每小時(shí)的火車上，高清晰電影照看不卡（現(xiàn)在最快的高鐵時(shí)速為 350 公里每小時(shí)，打電話仍還會(huì)卡頓）

• 峰值速率20Gbps，概念就是如果是峰值速率，1 秒鐘能下載 10 部高清電影

• 流量密度，30T 每平方公里，概念就是支持 1 平方公里內(nèi) 1 秒鐘能傳 600 萬(wàn)張圖片，或者 600 萬(wàn)首歌曲，或者秒傳 20000 部 《紅樓夢(mèng)》長(zhǎng)度的小說(shuō)

夠爽不夠爽，還有誰(shuí)？

5G之花 就是描述上面六個(gè)方面的意思

怎么樣？

是不是對(duì) 5G 能干啥有了大概的了解了

5G 牛逼的不行不行的，不禁會(huì)問，為什么 5G 這么屌？

馬上來(lái)硬菜，詳談為什么 5G 這么屌

大帶寬

在 4G 時(shí)代，手機(jī)的通信帶寬是 20M, 也就是說(shuō)現(xiàn)在的絕大多數(shù)手機(jī)就是在 20M 的寬帶上刷劇、打的游戲

什么是 20M 帶寬？

還記得前面說(shuō)的麥克斯韋那老頭發(fā)現(xiàn)的電磁波嗎？

在交通中，道路的寬度是用 米 來(lái)衡量的， 路寬 3 米，路寬 5 米

人們對(duì)電磁波的衡量是按帶寬來(lái)衡量的，因此 20M 就是個(gè)電磁波里的量而已，和 路寬3 米一樣的概念

到了 5G ，手機(jī)最大可以在 100M 帶寬上傳電影、刷電視劇

5G 和 4G 相比整整提升了 5 倍

就像原來(lái) 3 米寬的單行道，現(xiàn)在一條單行道修到了 15 米寬

原來(lái)只能 1 輛車行走，現(xiàn)在同時(shí)可以跑 5 輛車，就是這么意思

所以， 5G 比 4G 在帶寬上就寬了 5 倍，能同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量當(dāng)然至少也就翻了 5 倍

高密度

這個(gè)密度指的是基站的密度，也就是 1 平方公里范圍內(nèi)基站的數(shù)量

基站這個(gè)概念對(duì)于非通信專業(yè)的人來(lái)說(shuō)，應(yīng)該不太了解

先科普一下基站這個(gè)概念，基站就是長(zhǎng)這么個(gè)樣子的

世界從不缺乏美，只是缺乏被發(fā)現(xiàn)，它其實(shí)就是我們每個(gè)人身邊

上面板磚樣子的就是信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)裝備，所有手機(jī)通話、電影、游戲等業(yè)務(wù)都要經(jīng)過這個(gè)東西才能被你收到

當(dāng)然，你的手機(jī)發(fā)送的微信、撥打的電話也都 要先統(tǒng)統(tǒng)經(jīng)過這個(gè)東西才能到達(dá)目的地的

例如，小 A 想給在另一個(gè)城市的女朋友打電話，過程是這樣的

首先，小 A 撥打女朋友手機(jī)號(hào)

前面講的電磁波就從手機(jī)上飛出去了，它總不能到處亂飛吧

它的下一站就是基站上的板磚

經(jīng)過這個(gè)板磚的處理，再通過光纖將數(shù)據(jù)往后傳

傳到核心網(wǎng)后把小 A 想給女朋友說(shuō)的話，進(jìn)行系列檢驗(yàn)

確定：嗯，是人話

然后將數(shù)據(jù)繼續(xù)往下一站轉(zhuǎn)，直到傳到小 A 女朋友所在城市的核心網(wǎng)，再傳到女朋友所在位置的基站

經(jīng)過這個(gè)基站再下發(fā)到小 A 的女朋友的手機(jī)，成功接收到后，把小 A 說(shuō)的話解析出來(lái)

整個(gè)流程如下圖

一個(gè)基站下面能接入的手機(jī)個(gè)數(shù)是受限的,當(dāng)數(shù)量達(dá)到上限以后

要么新的想接入的接不進(jìn)去了，要么大家的速度都下降，勻一部分資源給新來(lái)的

兩種情況都嚴(yán)重影響到用戶的體驗(yàn)了

所以，在 5G 里增加了基站數(shù)量，提高了基站的密度，提高了多少呢？

5G 的基站密度是 4G 基站的 3-5 倍

仍然按圖說(shuō)話吧

仍然和 4G 對(duì)比，同樣大小的區(qū)域范圍內(nèi)，5G 基站的數(shù)量是 4G 時(shí)候的 3 倍多

以前 4G 時(shí)，一個(gè)區(qū)域內(nèi)所有手機(jī)往一個(gè)基站上發(fā)信號(hào)

到了 5G 把這個(gè)區(qū)域又細(xì)分成了若干份，每一份中部署一個(gè)基站，在每一小份中的手機(jī)可以把信號(hào)發(fā)到小區(qū)域的基站上

這樣一來(lái)，自然是基站密度越大能接入的手機(jī)數(shù)量越多

另外，從專業(yè)的角度，5G 基站多了，手機(jī)離基站的位置比 4G 就更近了，距離近了信號(hào)自然就更好了

所以，從信號(hào)強(qiáng)度的角度 5G 也遠(yuǎn)強(qiáng)于 4G 的

從基站密度和信號(hào)強(qiáng)度來(lái)綜合比較， 5G 比 4G 強(qiáng)至少 5 倍以上

多天線

多天線技術(shù)在 4G 時(shí)就引入了，只是當(dāng)時(shí)基站一側(cè)天線數(shù)量普遍還比較少

一般基站側(cè)為 8 根，手機(jī)端天線數(shù)只有 1-2 根

看官是不是轉(zhuǎn)著手機(jī)找天線呢？

不用找了，隨著天線技術(shù)的演進(jìn)，天線都集成到了手機(jī)內(nèi)部了

不像以前的手機(jī)，天線是露在外面的

上圖對(duì)比一下

最左邊大哥大的天線是露在外面的，而且很長(zhǎng)

到了 2G、3G 時(shí)代，天線變小了一點(diǎn)，但是仍然得露在外面
，看中間曾經(jīng)的諾基亞神機(jī)

到了 4G、5G 時(shí)代，手機(jī)的天線基本就是最右邊圖中綠色貼片的樣子了，在外面是看不到的

天線是干啥的呢？

幾乎所有數(shù)據(jù)的發(fā)送都是要通過天線發(fā)射出去的

連孩兒的遙控汽車都不例外的，如果沒有天線，遙控的距離就大大的縮水了

為了方便表述，我們假設(shè)每根天線能傳輸 1 路數(shù)據(jù)

如果手機(jī)里面集成了 1 片天線，就只能收、發(fā) 1 路數(shù)據(jù)

如果手機(jī)里面貼了 2 片天線，就能同時(shí)收、發(fā) 2 路數(shù)據(jù)了

現(xiàn)在，在 5G 最新的手機(jī)里面貼了 4 片天線，因此，最多可以同時(shí)發(fā) 4 路數(shù)據(jù)

如此算來(lái)，那 5G 比 2G、3G 時(shí)代手機(jī)就又快了 2-4 倍

再來(lái)看一下基站一側(cè)的天線情況

還是直接上圖說(shuō)話吧

圖中戴的紅帽子就是天線，2G 基站天線只有 2 根，最多也就是能傳 2 路數(shù)據(jù)，所以 2G 只能打電話、發(fā)短信

而且，在 2G 時(shí)代，一到晚上打電話的人多了，就不容易撥通電話，因?yàn)橘Y源有限，搶的人多，僧多粥少

到了 3G 升級(jí)到了 4 根天線了，支持多媒體了

再往后發(fā)展到了 4G 升級(jí)到 8 根天線，現(xiàn)在的電影和電視劇就是通過這 8 根天線發(fā)到你手機(jī)上的

到了 5G 時(shí)代，基站天線的畫風(fēng)大變，天線數(shù)量升級(jí)到了 192 根，甚至 256 根

看圖中最右邊圖，基站上除了天線就是天線了，密集恐懼癥的可能要糾結(jié)了

和 4G 相比，5G 基站的天線數(shù)整整擴(kuò)展了 24 倍，甚至 32 倍

這就是上面提到的為什么 5G 能在 1 平方公范圍內(nèi)傳輸 30Tbps 數(shù)據(jù)的原因

僅從天線數(shù)量和能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)路數(shù)來(lái)看，一個(gè) 5G 基站支持的手機(jī)數(shù)量就是 4G 時(shí)候的 20、30倍

5G 技術(shù)仍然如此犀利，提升仍然如此明顯

波束賦形

什么叫波束賦形？

簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是將信號(hào)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)方向發(fā)射

在 2G, 3G 中信號(hào)都是向四面八方發(fā)射的，不管接收信號(hào)的對(duì)象在哪

4G 里大部分信號(hào)也是這樣毫無(wú)目標(biāo)的發(fā)射的

這就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問題，信號(hào)能量有限，跑不遠(yuǎn)

同樣的一鍋粥，分成 8 份和分成 1 份相比，哪種情況分得粥多？

顯然，是分成一份的時(shí)候分得的多，分 8 份只能得 八分之一， 分 80 份就只能得到 八十分之一了

波束賦形和向四面八方發(fā)射信號(hào)就像分粥一樣

波束賦形中，發(fā)射信號(hào)的能量都集中在一個(gè)方向

四面八方發(fā)射中，信號(hào)的能量被分成了無(wú)數(shù)份，每一份的能量就極大的衰弱了

主席曾說(shuō)過：傷其十指，不如斷其一指

只在目標(biāo)方向上發(fā)力，不四面出擊，波束賦形就是這個(gè)意思

直接上圖對(duì)比說(shuō)明吧

上面這張圖表示的就是全方向發(fā)射信號(hào)的情況

在中心位置綠色的地方有一個(gè)基站，向四周發(fā)射信號(hào)

你作為上帝之眼在上面往下看就是這么個(gè)樣子，信號(hào)的能量（紅色表示）在四面八方都會(huì)有，近似均等的分配

在一個(gè)方向上信號(hào)能量有多少，可想而知了

總發(fā)射能量的 N 等份之一

再來(lái)看這張圖

上面這張圖是波束賦形方式發(fā)射信號(hào)，這是同時(shí)服務(wù)于多個(gè)手機(jī)的情況

假設(shè)只有一個(gè)手機(jī)，那么基站就把所有的能量往這一個(gè)手機(jī)的方向打

這個(gè)方向所獲得的能量就是全部的發(fā)射能量

和上一張圖中四面八方的發(fā)射相比，能量得到了極大的集中

能量集中了肯定傳的距離就遠(yuǎn)

對(duì)于對(duì)象手機(jī)而言，信號(hào)肯定就會(huì)好很多很多

因此，波束賦形技術(shù)被 5G 全面采用了，5G 里面所有的信號(hào)都是波束賦形的方式發(fā)射和接收的了

性能顯然得到了大大的提升

服務(wù)下沉

這個(gè)技術(shù)在行業(yè)里叫作 邊緣計(jì)算， 英文叫 MEC, 聽起來(lái)是不是很屌

這是個(gè)怎么回事呢？

容我慢慢道來(lái)

以前的數(shù)據(jù)傳輸是這樣的畫風(fēng)，直接上圖

你想要看片，得經(jīng)過這樣的步驟：

1. 手機(jī)發(fā)送要看電影的請(qǐng)示“我要看《金剛川》”

2. 你的請(qǐng)示從手機(jī)發(fā)出去以后，下一站是基站

3. 基站經(jīng)過層層網(wǎng)關(guān)再把你的請(qǐng)示發(fā)送到核心網(wǎng)

4. 核心網(wǎng)再把你的請(qǐng)示經(jīng)過網(wǎng)關(guān)、防火墻發(fā)到因特網(wǎng)上

5. 因特網(wǎng)根據(jù)你的請(qǐng)示把內(nèi)容找出來(lái)，再按原路返回來(lái)

須說(shuō)明的一點(diǎn)是，回來(lái)的路和去的路基本是一樣的，也得經(jīng)過這么多關(guān)口、走這么長(zhǎng)的路，才能到達(dá)你手機(jī)上

你肯定會(huì)想了，走這么長(zhǎng)的路，過這么多關(guān)卡，傳輸速度肯定會(huì)下降很多

恭喜你，答對(duì)了

你又說(shuō)了，走這么長(zhǎng)的路，時(shí)間消耗肯定也很長(zhǎng)

恭喜你，又答對(duì)了

那怎么辦呢？

把距離縮短一些，就能完美解決以上問題

恭喜你，非常對(duì)

邊緣計(jì)算就是這么干的

你看，所謂的高科技，其實(shí)往往思想都是很樸素簡(jiǎn)單的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有你想象的那么復(fù)雜

有些人喜歡把問題搞復(fù)雜了，好顯示自己做的很有技術(shù)含量，怕別人搶了自己的飯碗，那純是唬人了

娃紫覺得沒必要，年輕人要講武德啊

直接上圖

這張圖中，看到最高的 本地?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 這個(gè)圓圈了嗎？

再看一下最后面的那個(gè) 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 圓圈

比較一下，以前所有的電影、電視劇、新聞、視頻都是放在最后那個(gè)圓圈里的

你想要啥內(nèi)容，得經(jīng)過前面一系列的關(guān)卡，才能拿到

現(xiàn)在把一部分內(nèi)容移到前面那個(gè) 本地?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 圈里去了

你的服務(wù)請(qǐng)示從手機(jī)（就是圖中的那個(gè) UE）來(lái)了以后，過了基站就直接到達(dá)存放內(nèi)容的地方了

不會(huì)再通過后面的那一大坨關(guān)卡了，即省時(shí)又省力

邊緣計(jì)算就是這么干的，把服務(wù)下沉到離用戶更近的位置， 把用戶需要的信息提前下載到本地?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中

當(dāng)用戶需要時(shí)，伸手一拿

“啪”一下就能拿到，很快啊！

這個(gè)東東，雖然思想很簡(jiǎn)單，但是真是太牛叉了

記得前面說(shuō)的那朵妖嬈的小花嗎？

現(xiàn)在時(shí)延的減少主要靠這個(gè)東東了，它可以極大的減少數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延

設(shè)想在高鐵上你想看個(gè)電影，如果你的請(qǐng)示經(jīng)過列車傳到外面，再經(jīng)過基站，路由，核心網(wǎng)，網(wǎng)關(guān)，防火墻等到因特網(wǎng)，然后數(shù)據(jù)再經(jīng)過同樣的路返回來(lái)

這一來(lái)一去耗費(fèi)多少時(shí)間，再說(shuō)車跑那么快，你收到收不到還是個(gè)問題

搞了這個(gè)邊緣計(jì)算，可以在列車?？吭谥虚g站點(diǎn)時(shí)，就把數(shù)據(jù)都下載到列車的本地存儲(chǔ)里了

你可能會(huì)疑惑，每個(gè)站停個(gè)幾分鐘，能傳完嗎？

別忘了，5G 傳東西是以 毫秒 來(lái)計(jì)算的，所以下載些視頻、新聞、小說(shuō)類的完全沒有問題

就這樣，MEC 把 5G 的時(shí)延問題又給解決的非常漂亮

編碼升級(jí)

用快遞運(yùn)送易碎物品時(shí)，要在箱子里加很多細(xì)軟的東東，泡沫板、氣泡膜等，防止道路顛簸，導(dǎo)致物品損壞

畫風(fēng)是這個(gè)樣子的

一個(gè)箱子里不可能雞蛋挨雞蛋的放，全是雞蛋

要用很大的空間來(lái)用泡沫板隔開，可以增加抗震性

這樣做可以防止雞蛋運(yùn)輸過程中被震碎，但是泡沫板會(huì)占去箱子很大的空間

在通信中也是一樣的，你刷的劇是放在數(shù)據(jù)包中發(fā)送的

信道和大道是一樣的，有的地方是平坦的，有的地方會(huì)很顛簸

為了防止數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)在信道顛簸的地方被震壞，要在數(shù)據(jù)包中加入些像泡沫板似的東西

當(dāng)然，這些東西也會(huì)占去數(shù)據(jù)包內(nèi)很大的空間，就會(huì)導(dǎo)致運(yùn)送有用數(shù)據(jù)的空間被壓縮了

到了 5G 通信中，會(huì)根據(jù)信道的好壞添加不同數(shù)量的防震板

如果全是高速公路，運(yùn)雞蛋的盒子里基本不用放板子，也沒多大問題

如果是在坑坑洼洼的路上走，即使放很多泡沫板仍然會(huì)有雞蛋被震碎，所以要多放些細(xì)軟

5G 中先對(duì)道路進(jìn)行評(píng)估，如果是較差的信道，就在一個(gè)盒子里多加入些防震板子，少放點(diǎn)有用數(shù)據(jù)

如果通信信道非常好，像鐵路似的，基本沒有顛簸，那就放很少量的防震板，多放些數(shù)據(jù)就 OK 了

因此，5G 在 4G 的基礎(chǔ)上進(jìn)一步挖掘了數(shù)據(jù)包的可用空間，用來(lái)傳送有用的數(shù)據(jù)

4G 一個(gè)箱子中最多放 6 個(gè)雞蛋，到了 5G 每個(gè)箱子中最多可以放 8 個(gè)了，提升了 三分之一， 33 %

再加上防震細(xì)軟的減少，提升可是非?？捎^的

設(shè)計(jì)升級(jí)

對(duì) 5G 拆解到這，基本上也拆的差不多了，再有就是比較抽象的了

你會(huì)說(shuō) 5G 也太簡(jiǎn)單了吧，就這么點(diǎn)東西

這是娃紫絞盡腦汁，把問題都簡(jiǎn)單化，用個(gè)例子類比一下，還有些具體的細(xì)節(jié)提升，非常抽象的

不太好講清楚的細(xì)節(jié)就不講了，容易繞迷糊了

獨(dú)孤九劍學(xué)個(gè) 7 成基本上就能算高手了

5G 了解到這些，能說(shuō)明白，你就已經(jīng)不簡(jiǎn)單了

再說(shuō)一說(shuō)這個(gè)比較抽象的 設(shè)計(jì)升級(jí)

在通信中要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅僅是你關(guān)心的影片，還要有控制數(shù)據(jù)

什么叫控制數(shù)據(jù)呢？

比如上節(jié)中，你發(fā)上去的“我要看金剛川”的請(qǐng)示就是控制信號(hào)

這類信號(hào)也是要占帶寬資源的，但是它沒有給你提供需要的東西

打個(gè)比方，公交車是用來(lái)運(yùn)送乘客的，但是并不是車內(nèi)所有的座位都是給乘客用的

還有司機(jī)、乘務(wù)人員、安保人員

這些人也是要占一些座位的，但是這些人不能算是乘客

5G 里面的控制信號(hào)就像是公交車?yán)锏某藙?wù)人員

乘務(wù)人員越多，能載的乘客就越少

而希望的是乘務(wù)人員越少越好，那樣，能載的乘客就會(huì)越多

5G 的設(shè)計(jì)也是按這個(gè)樸素的思想來(lái)的，看看，也挺簡(jiǎn)單的

基于這個(gè)原理，上面開 3GPP 會(huì)議的人就開始盤算了，怎么能將控制信號(hào)縮減到最少，這樣在帶寬一定的情況下，能傳輸?shù)挠杏玫臄?shù)據(jù)就會(huì)多了

在經(jīng)過不斷的爭(zhēng)吵后，將 2G, 3G, 4G 中一些控制性的信號(hào)就和平的砍掉了

重新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的調(diào)度方法和資源結(jié)構(gòu)，最大限度的減少控制的數(shù)量，使傳輸有用數(shù)據(jù)的資源就相對(duì)變多了

以參考信號(hào)為例表述，一些參考信號(hào)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和升級(jí)

直接上圖

上圖中是 4G 參考信號(hào)的樣子，里面花花綠綠的都是控制信號(hào)

白色的小框才是用來(lái)發(fā)有用數(shù)據(jù)的

數(shù)一數(shù)，算一算，控制信號(hào)差不多占去了將近一半的資源了

如果一輛公交車上有一半的工作人員，就有人該發(fā)瘋了

設(shè)計(jì)升級(jí)以后，5G 參考信號(hào)的畫風(fēng)是這樣的

控制信號(hào)只有中間黑色的幾個(gè)了，和上面一張圖比，少了很多吧

剩下的資源都可以用來(lái)發(fā)送有用數(shù)據(jù)了

把問題搞復(fù)雜往往不是難事，難的是把復(fù)雜的事搞簡(jiǎn)單，真的是太難了

但 5G 在設(shè)計(jì)上，大家費(fèi)了老大勁，總算做到了

你就知道，一些占資源的控制信號(hào)被砍掉了，剩下更多的資源留給了有用數(shù)據(jù)傳輸了

從而，極大的增加了有用數(shù)據(jù)的傳輸資源。

寫在結(jié)尾

5G 性能屌到爆基本上就是從這些地方作的改進(jìn)

總結(jié)起來(lái)主要這么幾點(diǎn)：

• 道路弄的寬了，帶寬變大了

• 基站的密度變大了，間距變小了，信號(hào)變好了

• 天線數(shù)量變多了，同時(shí)能傳的路數(shù)變多了

• 將波束對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，傳得遠(yuǎn)且信號(hào)好

• 服務(wù)下沉到離你最近，節(jié)省傳輸?shù)臅r(shí)間

• 編碼升級(jí)，道路狀況好的時(shí)候，箱子里放的泡沫板少了

• 設(shè)計(jì)升級(jí)，把公交車上的乘務(wù)人員數(shù)量減少，容納的乘客就多了

按上面分條拆解的算一下，5G 比 4G 屌多少倍？

幾倍幾倍的乘起來(lái)，沒有 1000 倍，也得有大幾百倍了吧

4G 看電影，刷個(gè)劇，搞個(gè)在線游戲都還算可以，用上 5G 后，什么體驗(yàn)？自己想吧

說(shuō) 5G 屌爆了，一點(diǎn)都不過分吧？

5G 發(fā)展的這么牛叉，那它是從哪來(lái)的呢？又要到哪里去呢？

后續(xù)將分 2 期分別詳談這兩個(gè)問題，用最簡(jiǎn)單、樸素的語(yǔ)言把 5G 的來(lái)龍去脈搞清楚。

-END-

我是張巧龍，一名教電子的大學(xué)老師，歡迎關(guān)注！