第兩百五十四章 5G時代（2/2）

這速度很快啊，為啥我們感覺不到呢?

有一位偉人說——重要的事情說三遍，通信也是如此。

無線電拔山涉水，弄丟幾個1，0太正常了，所以防止走丟的土辦法就是抱團。

比如，用一萬個連續的1表示一個1，哪怕路上走丟了兩千個1，最後咱還能認得這是1。

這種傻辦法只能用在民用通信，因為特徵太明顯，很容易被破解。

還記得北斗民用信號被破解的新聞吧，原因就在此。

民用信號只要能和其他信號區分開就行，不會弄得太複雜，不然傳輸效率太低。

按2G技術那樣，800MHz的頻率，傳輸數據大不過每秒幾十K。

軍用就兩碼事了，為了防止被破解，要用很複雜的組合來表示1和0，中間說不定還有很多無效信息，各種跳頻技術擴頻技術，還不停變換組合，總之越花哨越好。

所以同樣一句話，軍事通信要用掉更多的1，0，因此為了保證傳輸效率，軍用頻率就比民用高很多。

就目前來說，頂級破解技術還干不過頂級加密技術，這裡不包括尚未成熟的量子通信。

軍事對抗是無止境的，干不過也不能認慫，那怎辦?

既然弄不清楚你的1，0，那我就索性再送你一堆，1，0，把你原有的組合搞亂，讓你自己人都懵逼。

這就是電子對抗的環節，跑題了，還是說回5G。

前面說的，都是不值錢的原理，下面看看值錢的技術。

5G關鍵技術有一堆說法，咱給粗暴地歸個類。

給振盪電路插個天線就可以產生電磁波，用特定方法改變電磁波的頻率或振幅，使其變成各種複雜的組合，這個過程叫調製。

對應的，豎個天線就能收到空中的電磁波，按預定方法變回1，0，這個過程叫解調。

把電磁波發到空中，或者把空中的電磁波收下來，都需要天線，你看現在手機光溜溜的好像不需要天線了，其實有的手機裡面密密麻麻放了十幾根天線。

要知道，手機與手機是無法直接通信的，它是通過周邊的基站與別的手機聯繫。

於是，問題來了，5G使用的毫米波在空氣中衰減非常嚴重，但又不能無限制提高發射功率，怎麼辦呢?

這就只能在天線上做文章了。

5G的第一個關鍵技術那就是大規模多天線陣列。

大白話就是，增加天線的數量，不是增加一個兩個，而是幾百個。

這個思路很好理解，但是呢，用那麼多天線發射同一個信號，稍不留神就亂成一鍋粥。

多天線加毫米波，對比原先的少天線加厘米波，無線電傳播的物理特徵肯定不一樣，得重新建立信道模型。

那信道模型怎麼建立呢?

這個相當複雜和枯燥，相信我，你不會感興趣的。

天線一多，不但能解決毫米波衰減的問題，傳輸效率、抗干擾等性能也是蹭蹭漲，算是5G必修課。

基站天線搞定，下面就輪到終端機的天線了，這貨也有術語——全雙工技術。

一般手機的通信天線只有一個，收發信號交替進行，費勁的很。

全雙工技術，就是把發信號的天線和收信號的天線分開，收發信號同時進行，優點就不說了。

不過，這很難嗎?

你想想，把麥克風和音響挨在一起，還要求兩者能正常工作，你說難嗎?因為大概率你的耳朵會聾掉。

為了解決這個問題，大體上分兩個思路——

其一，物理方法，比如在倆天線之間加屏蔽材料。其二，信號處理，比如無源模擬對消等。

八九年前華為宣布已於C市5G外場率先完成第一階段5G關鍵技術驗證，測試結果完全達到預期。

其中兩個重要驗證就是大規模天線技術和全雙工技術。

天線搞定了，再來就是「新多址接入技術「，這詞聽著真拗口，別急，馬上就順了!

舉個例子，假設手機基站用100Hz表示1，105Hz表示0，這時又接進一個新電話，那新電話的1可以用110Hz，0用115Hz，如果再來新電話，依次類推。

這就是1G的思路，簡稱FDMA。

這樣兩個電話就用掉了從100Hz到115Hz的頻段，占用的15Hz就叫帶寬。

外行也看出來了，這路子太費帶寬了。

好在那會的手機只是傳個語音，數據量不大，但沒過多久，終於也架不住手機數量的海量增加，很快就不夠用了。

換個思路，大家都用100Hz表示1， 105Hz表示0，但是第一秒給甲用，第二秒給乙用，第三秒給丙用，只要輪換的好，5Hz的帶寬就夠三個手機用，就是延時嚴重點而已。

這就是2G的思路，簡稱TDMA。

再到後來，數據量越來越大，2G也玩不轉了。

不過，只要有需求，就不怕沒套路——在各自的信號前面加上序列碼，再揉到一起發送，接收端按序列號只接受自己的信號。

就好像快遞員一次性送了一疊信過來，大家按照信封上的名字打開各自的信。

然後呢，這就是3G的思路，簡稱CDMA。

稍微上一點點年紀的人，應該都被聯通的CDMAGG轟炸過吧?

再發展就是正交頻分多址技術，把這兩個互不干擾的正交信號揉成一串發送。

所謂正交信號，和量子力學的疊加態有點類似，就是把信號疊在一起發送，就是4G的思路，簡OFDMA。