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PG电子游戏李永乐老师 Youtube, 5G到底是什么?它能成为创造未来的新科技吗? (2)

发布日期:2024-04-29 访问量: 来源:PG电子官网

  中国联通 你 拿 哪个 哪个 频段

当然 还有 一些 比如说 卫星 军事 应用 定位 等

也 会 占有 一些 频段

就 会 每个 人 分配 一些

比如 我查 了 一下 中国移动 2G 的 频段

在 900M 附近 它 有 两个 频段

这 两个 频段 分别 是 885MHz 一直 到 909MHz

这个 是 中国移动 的 2G 的 频段

还有 一个 是 930MHz 一直 到 954MHz

它 有 两个 24M 的 频段

就 这 两个 24 兆 的 频段 是 给 中国移动 的

你 可以 用来 通讯

你 不能 超过 这个 频段

你 超过 这个 频段 你 跑 联通 那 那 不行

所以 说 它 就 受到 香农 公式 的 限制

你 的 传输速率 不 可能 太快

一旦 用户 多 了

那 只能 是 咱们 传输速度 都 很慢 对 不 对

我 看到 手机 有 信号 但 我 怎么 也 上不去 网

就是 这种 情况

那么 5G 它 的 频宽

就 比 原来 的 2G 3G 4G 都 要 宽 得 多 了

5G 分为 两个 阶段

一个 阶段 就是 6GHz 以下 的

这 一段 的 5G 我们 称之为 什么 呢

我们 称之为 sub-6 5G

sub-6 5G 也 是 一种 5G

那 还有 一种 就是 在 24GHz 以上 的

这种 5G 大约 到 100GHz

这个 5G 我们 称之为 毫米波 5G 为什么 呢

因为 它 的 波长 在 毫米 量级 所以 叫 毫米波 5G

5G 就 有 这样 的 两个 频段

比如说 这个 sub-6

中国移动 也 拿到 了 这个 sub-6 5G 的 频段

拿到 两个

这 两个 频段 分别 是 多少 呢

我查 了 一下 分别 是 2515M~2675M

你 看 这 就 已经 有 160 兆 的 带宽 了

比 之前 那个 24 兆 宽 很多 对 吧

还有 一个 是 4800M~4900M

这有 100 兆 的 带宽

所以 因为 你 带宽 比 原来 宽得 多

所以 根据 香农 公式

你 传输速率 的 上限 就 会 快 很多

这 就 好像 说 原来 不管 是 人 还是 这个 马车

还是 这个 摩托车 汽车

都 在 一个 羊肠小道 上 走

那么 怎么 走 怎么 提高效率 它 都 不 可能 快

但 现在 我们 有 了 更 宽 的 马路

那 自然而然 大家 走 的 就 快 了 对 吧

如果 你 要是 使用 到 了 毫米波

那 前景 就 更 广阔 了

毫米波 的 这个 频段

你 看 有 76GHz 对 不 对

人家 这 都 是 几十 兆 几百 兆 的 Hz

还有 76GHz

虽然 这个 频段 不 可能 全部 给 无线通讯

但是 它 的 宽度

也 超过 了 原来 的 2G 3G 4G 加上 sub-6 的 总和

所以 说 这个 毫米波 的 速度 比 sub-6 还要 快

人们 经过 测算 发现

这个 sub-6 的 5G 大概 是 什么

大概 是 5 倍 ( 笔误 更正 ) 的 4G

大概 是 5 倍 的 4G

而 这个 毫米波 的 5G

它 大概 是 4 倍 的 sub-6 5G

4 倍 的 sub-6 5G

所以 它 相当于 什么

相当于 是 4G 的 20 倍 左右 是 吧

是 这样 的 一个 过程

所以 5G 毫米波

它 可以 支持 4K 8K 的 高清 视频 传输

或者 AR VR 这样 的 数据流 是 吧

使用 这个 sub-6 5G 已经 比 4G 快 很多 了

但是 要 想 达到 5G 的 最高 速率

必须 使用 毫米波

比如 现在 我们 用 的 VR 眼镜

戴 了 时间 长 了 会 头晕

为什么 呢

因为 它 的 这个 视频 不够 高清

同时 延迟 又 比较严重

所以 就 造成 了 你 这个 卡顿 你 就 眩晕

但 如果 你 用 了 这个 毫米波 5G 了 之后

你 可以 把 计算 的 这个 东西 放在 云端 进行

然后 把 计算 好 的 数据 传 回到 你 的 眼镜 上

用 高速 去 传输

这样一来 你 就 不会 头晕 了

其实 这个 AR VR 应用

有 一个 很 重要 的 方面 就是 教学

你 比如说 以后

假如 这个 毫米波 5G 可以 普及 了

那么 教学 过程 中 可以 戴上 一个 VR 眼镜

上 一节课 是 生物课

同学们 就 钻 到 了 细胞 里边

看看 各个 细胞器 的 工作 是 吧

下 一节课 就是 历史课

人们 戴上 VR 眼镜 成 了 项羽 身边 的 一个 侍卫

观看 了 整个 鸿门宴 的 过程

再下 一节课 是 班会

那么 同学们 跟 远 在 千里 之外 北京 的 同学们

开 了 一场 别开生面 的 班会 等等 是 吧

那么 这个 场景 其实 并 不 遥远

很多 地区 其实 已经 开始 尝试 这样 的 做法

要 想 让 这样 的 做法 大规模 普及

这个 毫米波 的 5G 也 是 必不可少 的

那么 5G 的 第二个 优势 就 在于 它 的 低 延迟 特点

低 延迟

我们 可以 把 5G 和 4G 做 一个 比较

4G 的 延迟 有 多少 呢

这个 端 对 端 延迟 大概 是 几十 毫秒 到 一百 毫秒

这样 的 一个 量级

几十 毫秒 这个 量级

那么 玩游戏 的 时候

比如 王者 荣耀 吃 鸡

这 延迟 往往 是 能够 决定 胜败 的 一个 关键因素

那么 你 在 工业生产 自动 驾驶 无人机

这些 领域 里面 延迟 可能 会 造成 事故

你 比如说 这个 自动 驾驶 汽车

120 公里 每 小时 的 速度 运动

你 有 50 毫秒 的 延迟

就 意味着 这个 车 往前 多 走 了 1.7 米

那 这 有 可能 会 造成 事故

那么 5G 又 分为 两种

第一个 就是 sub-6

这个 sub-6 5G 它 的 这个 延迟 大概 是 多少 呢

它 的 空口 延迟 在 1 毫秒 这个 量级

如果 你 120 公里 每 小时 速度 往前 开 的话

它 这个 延迟 只会 造成 3.3 厘米 的 移动 是 吧

这 就 非常 小 了

那么 如果 你 使用 的 是 毫米波 的 5G 又 如何 呢

如果 是 毫米波 的 5G 那 就 更 夸张 了

它 的 这个 空口 延迟 可以 达到 0.1 毫秒 以下

基本 实现 了 无 延迟 通讯

所以 它 的 应用 就 非常 广泛 了

比如说 它 可以 用 在 工业 上

现在 的 工业 机器人 都 要 用 有线 网络 进行 通讯

因为 有线 网络 容量 大 而且 延迟 又 低

那 现在 我们 使用 5G 的 毫米波 技术

就 可以 替代 有线 网络 替代 光纤

实现 这种 极低 延迟 的 这种 通讯

再举 一个 例子

比如说 远程 医疗 远程 医疗

For example, telemedicine telemedicine

在 1980 年代 有 一批 科学家

他们 聚集 在 斯坦福大学 里边 就 去 研究

说 我们 能 不能 造 出 一种 机器人 来

这个 机器人 可以 实现 远程 手术

就 可以 提升 这个 战场 上

士兵 受伤 了 之后 这个 手术 的 水平

后来 他们 就 成立 了 一家 公司

名字 叫 直觉 外科

这家 公司 造 了 一种 机器人

这种 机器人 就是 霸占 医用 机器人 市场 三十年 的

达芬奇 机器人

这个 达芬奇 机器人 是 怎么 手术 的

就 医生 去 控制 这个 操作台

然后 这个 机械 臂 就 可以 完成 手术 的 操作 是 吧

这种 机器人 就 可以 实现

像 远程 控制 图像 放大 对手 的 这个 除颤

等等 一系列 的 操作

甚至于 它 可能 比 一些 刚入 职 的 医生

做手术 做 得 还要 巧

The operation is even more clever

那 以后 我们 如果 配 上 这个 5G 技术

我们 就 可以 实现 这个 远端 操作 了 是 吧

远 在 北京 的 医生

你 可以 给 海南岛 的 一个 病人 做手术 了

甚至于 以后 如果 我们 再 结合 上 人工智能

通过 几万 次 的 练习

没准 这个 机器人 自己 就 会 给 别人 做手术 了

可以 代替 一部分 医生 的 工作 了

那么 5G 的 第三个 特点 就是 大容量

所谓 大容量

就是 它 同时 可以 连接 很多很多 个 设备

我们 来 比较 一下

4G 时代 能够 连接 多少 个 设备 呢

大约 每 平方公里 2000 个 设备

每 平方公里 2000 个 设备 多 了 就 连不上

所以 有 的 时候 我会 出现 这样 的 情景

在 一个 体育馆 里面

我们 大家 一起 看球赛

一边 看 我们 还 一边 发 朋友圈

你 看 那 信号 是 满格 的

但是 怎么 也 发 不 出去

为什么 呢

这 就 好像 说 呀 虽然 这个 路 非常 宽

你 比如说 像 这个 四环 非常 宽

但是 车 也 多

车一多 了 之后 四环 塞满 了 你 还是 走 不了

那么 5G 能够 支持 多少 呢

5G 它 可以 支持 100 万个 设备 每 平方公里

它 远远地 超过 了 4G 的 这个 水平

所以 它 不仅仅 能够 实现 人 和 人 的 通讯

它 是 什么 啊

它 是 万物 互联 的 基础 万物 互联

什么 意思 呢

就是 5G 不光 可以 让 我们 的 手机 上网

也 可以 让 我们 比如说 可 穿戴 设备

比如 我们 的 手环 心脏起搏器

等等 这些 东西 上网

还有 智能家居

比如说 我们 的 这个 智能 电视 智能 冰箱 是 吧

智能 垃圾桶 智能水表 这些 都 可以 上网

还有 智慧 城市

比如 我们 城市 里边 的 路灯

我们 城市 里边 的 这个 红绿灯

这些 也 都 可以 上网

就 实现 了 所谓 的 万物 互联

有 一个 很 有趣 的 段子

说 是 有 一个 美国 的 小女孩

这个 小女孩 是 重度 的 twitter 用户

每天 都 要 发 twitter

她 妈妈 怒 了 就 把 她 手机 给 没收 了

没收 了 之后

她 就 用 她 的 这个 任天堂 游戏机 上网

然后 发了 个 twitter

后来 她 妈妈 一看 游戏机 也 给 没收 了

把 游戏机 也 给 没收 了

然后 她 就 用 wii 游戏机 来 上网 然后 发 twitter

后来 她 妈妈 把 她 这个 wii 也 给 没收 了

结果 她 就 用 他们 家 智能 冰箱

发了 一条 twitter 是 吧

这是 实现 了 万物 互联

人们 预言 未来 只有 20% 的 5G 设备

是 用于 人 和 人 的 通讯 的

而 80% 的 设备 都 是 用于 人和物

或者 物和物 进行 通讯 的

其实 现在 我们 也 有 一些 尝试

比如 上海 有 一个 张江 人工智能 岛

在 这个 人工智能 岛上 就 有 很多 智能 设备

比如 像 无人驾驶 汽车 智能 垃圾桶

无人 巡查 的 飞机 水下 机器人 智慧 路灯

自动 灌盖 智能 电网 自动 送餐 机器人

等等 这些 科技 设备

而 这些 科技 产品

其实 都 是 通过 5G 网络 进行 连接 的

总之 每 一次 移动 通讯 技术 的 进步

都 会 深刻 地 影响 到 很多 的 行业

而且 还会 有 一些 新 的 行业 被 5G 创造 出来

那 说 的 这么 多 说 5G 非常 好

我们 现在 国内 的 商用 情况 怎么样 呢

我们 现在 国内 使用 的 大部分 5G

都 是 这个 sub-6 5G

我们 为什么 不用 这种 速率 更快 的

这个 毫米波 5G

那 是因为 毫米波 5G 它 还 面临 一些 挑战

我们 来说 一下 毫米波 5G 的 挑战 有 什么

我们 首先 从 物理 特 来讲

毫米波 5G 是 频率 比较 高 的 这种 5G 信号

它 的 频率 高

那么 根据 物理学 的 研究 人们 发现 了 一个 事

就是 在 空气 中 电磁波 进行 传播 的 时候

它会 有 衰减 对 不 对

频率 越高 它 这个 衰减 的 速度 就 越 快

它 衰减 的 速度 会 比 原来 的 4G 信号 要 快 一些

比如 原来 我们 走 这么 段距离 衰减 了 20%

我 现在 可能 衰减 了 50% 是 吧

所以 我 这个 覆盖 相比 来讲

So compared to my coverage

它 的 这个 覆盖 的 范围 就 会 比较 小

那么 覆盖 比较 小

我们 怎么 能 实现 广覆盖

很 简单 你 就 多建 基站 呗

所以 这 又 是 一笔 费用 对 不 对

我们 要花 一些 钱 这是 第一个 问题

第二个 问题 就是 它 的 波长 比较 短

电磁波 波长 和 频率 是 成反比 的

频率 高 自然 波长 短

毫米波 的 波长 就是 在 毫米 量级 它 比较 短

波长 比较 短

我们 高中 的 时候 学过 它 的 衍射 就 差

衍射 是 什么 意思

就是 这个 波 可以 绕过 障碍物 是 吧

李永乐老师 Youtube, 5G到底是什么?它能成为创造未来的新科技吗? (2)

比如说 我 在 墙 的 前面 你 在 墙 的 后面

我 说 的话 声波 可以 绕过 这 堵墙 让 你 听见

但是 一旦 波长 比较 短 衍射 能力 就 很 差PG电子游戏

我 就 绕 不 过去

所以 它 易于 怎么样 遮挡

很多 物体 都 可以 把 这个 毫米波 给 挡住

什么 墙 大树 这 就 不 说 了

甚至于 下雨 的 时候

那个 雨 都 能 把 毫米波 挡住

我 打电话 说 我 那个 手 的 握手 方式

都 能 把 这个 毫米波 给 挡住 是 吧

所以 毫米波 经常 会 说 它 只能 进行 视距 传播

什么 叫 视距 传播

就 眼睛 能 看到 的 地方 它 就 能 传

眼睛 看不到 的 地方 它 就 不能 传

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