少儿编程开讲了:你的手机是如何高速上网的?

为什么你的手机网速越来越快?

5G为什么可以提高10倍的网速?

(视频时长4分56秒)

当你用手机观看上面的视频的时候,这些视频数据将从服务器送往离你最近的基站,也就是这个你经常在路上看到的铁塔。

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它会调制这些数据,再通过天线发送电磁波信号。你手机的天线会收到这些数据,解调收到的信号,由基带处理器转为二进制数据存入内存。

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CPU会将这些数据帧解码,这条视频就可以在你的手机上播放了。而你的手机使用的通信标准,就直接影响你的上网体验。

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如今,物联网、自动驾驶等业务还对网络的容量和延迟有很高的要求。

5G 网络应运而生。首先,为了实现最高 20 Gbps 的网速,5G 必然要进一步提高带宽到 1 GHz以上。

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但是 6 GHz 以下没有足够的空余来安放带宽如此庞大的频段,因此 5G 网络使用了波长在1到10mm的高频电磁波,也称毫米波。

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为此 5G 引入了相控阵天线来配合毫米波。与传统的一根天线发射另一根天线接受不同,相控阵天线上有多根天线,因此可以通过干涉增强特定方向的信号。

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5G 的相控阵天线由于有多个天线组成阵列,可以大大减少由于随机的干涉产生的衰落,因而简化交织编码过程,将延迟降低到 1ms。

5G 虽然带来了巨大的性能提升,但射频芯片、天线和相关算法的升级也大幅提升了研发难度,带来诸如手机自干扰、毫米波球面覆盖等技术问题。

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随着 5G 的铺开,手机也将出现更多颠覆性应用,云游戏让大量数据在云端被计算再传输回手机,用手机就能流畅体验 3A大作。

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