白话5G(上),跟随5G脚步探索新世界

一、为啥要写

上个月,我那上中学的侄子想换5G手机,说换5G手机能提升学习成绩,班里的同学都换了,他也要换,结果被他妈狠狠地痛斥了一通,他内心那个委屈啊,这几天全天单曲“凉凉”无限循环,五一假期找到我,吐槽了好久!我问他,为啥换5G手机会提高学习成绩呢?他说政治考试时事部分有个题:”中央政治局会议强调推动5G网络、工业互联网等加快发展有什么社会意义?”他平常都没不知道啥叫5G,也很少听新闻,只能交白卷,但是其他用5G手机的同学都得了满分,而且5G网速快,走到看学习视频都不卡顿,所以他也想要。但是他妈认为他在胡扯,他妈说5G就是比4G快点,其他的没啥区别,换5G手机就是浪费钱。 我那侄子问我,5G真的就是除了比4G快没别的用了么?我答应他回头写篇他能看懂的5G介绍给他,正好公司的主要业务:“FPGA与芯片设计课程"和5G的关系相当大,也要介绍一下,今天就写个“可盐可甜”的5G介绍。

5G是啥

1、发展历史

5G是第五代移动通信系统的简称,既然叫“第五代”,那就得讲讲前几代移动通讯是啥,不然,你肯定是一头雾水,为了节省时间,就简单说说。

1G语音时代:1G即第一代移动通信系统,那是一个属于大哥大的时代,只能通话。1987年,广东中国移动率先建设900MHz模拟移动电话, 大哥大公开价格在20000元左右,但一般要花25000元才可能买到,黑市售价曾高达5万元。
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下面有张拿着大哥大打电话的图片,你体验下那个年代有一部这样的电话有多拉风,你再考虑下那个时候的房价,你就知道那个年代什么样的人才能拥有一部手机。

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2G文本时代:1995年,新的通信技术成熟,文字短信也从此开始;

3G图片时代:2008年,3G牌照发放,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,iPhone 1是2007年出现,iPhone 3G是2008年出现;

4G视频时代:2013年12月份4G牌照发放,4G通信技术相较于之前的3G通信技术最大的优势就是显著提升了通信速度。基于网速的提升出现一大批移动互联网的应用,比如年轻人追剧用的腾讯、优酷、爱奇艺和B站;还有这两年火爆全球的抖音、快手短视频,改变当今出行模式的“滴滴打车”就是就是2014年出现的。

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2、5G基石——基站

这1G、2G、3G、4G的不停发展,他们使用的电波频率是越来越高的,频率越高,波长越短,绕射能力越差,这就是说为啥经常有人拿着手机到窗户旁边找信号,频率越高越趋近于直线传播,举个栗子,激光笔很炫酷,射出的光(波长635nm左右)是直的吧,但是无法穿过阻挡,一本书技能挡住激光,再举个栗子,GPS导航(波长1cm左右),如果如果有遮挡物,比如你开车过隧道,也会提示你信号不好。还有,医院里X射线(波长仅0.01~10纳米),可用来穿透身体的部分组织,但是距离很短。

这个时候你是不是灵光一闪要提问题了,5G频率高,容量大速度快,可是很容易被阻挡,那么岂不是信号会更差???

如果你能想到这一点,我真要奖励你一个小红花,说明前面讲的你看懂了,咱可以再往下看,如果前面的没看懂,你还是从头再看看吧,不然再往下看,脑子会一团浆糊。5G建设周期要好几年,我们慢慢来,不着急。

趋势如此,5G用了高频段,那么最大的问题,就是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱。那该怎么办呢? 对,多建基站!!!

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基站数量意味着什么?钱啊!投资啊!成本啊!
那么基站是谁来生产呢?

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基站谁来建设呢?

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5G时代,基站数量相比4G要多很多,运营商拼命怼设备商,希望基站降价。

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5G时代,基站的颜值可是丰富多彩,不是你以前看的傻大个啦。

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不同的基站适用用范围如下:

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你不是很奇怪我为什么一直讲“基站”,难道这是5G的核心么?嘿嘿,我很负责的告诉你,不是!

那为啥非要在这里打转呢?我这里要插播广告,不然的话,金主爸爸不高兴,以后你们就看不到我啦!我们智芯融的主打课程“FPGA和芯片设计”在5G时代将大放异彩【嗯……?我好像听到有人问啥是FPGA,按我以前的脾气会炸毛,为啥我讲过无数遍还有人不知道,现在我学着以德服人,再次推荐《白话FPGA》你想知道的一切都在那里】,FPGA 是5G基站单元里进行数字计算的重要环节,射频前端信号在转化为数字信号后,需要使用FPGA来计算,每个基站里面有数块到10数块板子(根据配置不同而不同),除了电源和风扇板子没有FPGA芯片外,几乎每块板子都有FPGA芯片。因此,一个5G 基站对FPGA需求量几乎是一个4G基站需求量的两倍,5G 基站的价值量约为4G基站的1.7 倍,你说5G时代我们的课程是不是会大行其道,这里我要插播一首歌曲“在希望的田野上”!

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3、5G能干啥

不是吹牛,5G会带来社会很多方面的变革,比如,有了4G,催生了滴滴,改变了出行方式;还催生了火爆的短视频、视频通话等待炫酷的应用,到了5G,有想不到应用会出现,先给你说一下: VR/AR、超高清视频、无人机、车联网、工业互联网、智能电网、智慧医疗、智慧教育、智慧金融、智慧城市,你是不是听着都晕!我挑重点的给你说说:

(1)自动驾驶:

5G 是自动驾驶实现的先决条件,5G 的高速率可支持大量 3D 地图数据的上传和下载以及传感器数据上传,以支持实现汽车自主性 (高精度地图比现在的手机导航地图数据量大很多,没有5G很难实时的进行传送)。未来 5G网络建置逐步到位,可实现 1ms超短时延和巨量物联网终端连结,车路协同乃至自动驾驶,将越来越多厂商投入车联网应用,5G 能够协助解决车辆感知、协同驾驶、远程控制等问题,将是实现完全自动驾驶的关键通信技术

不能及时的把所有车辆信息上传,就谈不上自动驾驶,不然,有个车辆失控要冲向另一辆车,及时反映的话,可以避开,不能及时反应,那就要悲剧了。

自动驾驶需要的元器件介绍下,你就看左边红框的内容就行,右边的看不懂没关系。

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噔噔蹬蹬……,小广告又要开始插播了,别问为什么,你懂得!

FPGA 在汽车多个领域都有应用,尤其在相机和传感器中的应用已经相对成熟。FPGA 依托其灵活性及并行处理能力, 应用在马达控制、激光雷达、车载信息娱乐系统和驾驶员信息系统,成长空间可期。下图是赛灵思的FPGA芯片适用方向。

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你知道我为啥先介绍这个!我们智芯融的主打课程“FPGA和芯片设计”在自动驾驶时代将大放异彩!“在希望的田野上”继续播放!!!

我说5G会改变生活,你看华为,已经打造“5G汽车生态圈”

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更多精彩内容,敬请期待我的“白话5G(下)”

未完待续…

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