再看卫星通信和 GPS 导航(波长 1cm 左右),如果有遮挡物,就没信号了吧。
卫星那口大锅,必须校准瞄着卫星的方向,否则哪怕稍微歪一点,都会影响信号质量。
移动通信如果用了高频段,那么它最大的问题,就是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱。
频率越低,网络建设就越省钱,竞争起来就越有利。这就是为什么,这些年,电信、移动、联通为了低频段而争得头破血流。
这也是为什么,5G 时代,运营商拼命怼设备商,希望基站降价。(如果线G,按以往的模式,设备商就发大财了。)
所以,基于以上原因,在高频率的前提下,为了减轻网络建设方面的成本压力,5G 必须寻找新的出路。
你想一下,冬天,一群人的房子里,一个大功率取暖器好,还是几个小功率取暖器好?
上面的图,一目了然了。基站小,功率低,对大家都好。如果只采用一个大基站,离得近,辐射大,离得远,没信号,反而不好。
大家有没有发现,以前大哥大都有很长的天线,早期的手机也有突出来的小天线,为什么现在我们的手机都没有天线了?
随着时间变化,我们手机的通信频率越来越高,波长越来越短,天线也就跟着变短啦!
在 LTE 时代,我们就已经有 MIMO 了,但是天线数量并不算多,只能说是初级版的 MIMO。
到了 5G 时代,继续把 MIMO 技术发扬光大,现在变成了加强版的MassiveMIMO(Massive:大规模的,大量的)。
5G 时代,天线数量不是按根来算了,是按「阵」。。。「天线阵列」。。。一眼看去,要得密集恐惧症的节奏。。。
因为天线特性要求,多天线阵列要求天线之间的距离保持在半个波长以上。如果距离近了,就会互相干扰,影响信号的收发。
信号是向四周发射的,对于光,当然是照亮整个房间,如果只是想照亮某个区域或物体,那么,大部分的光都浪费了。。。
波束赋形;在基站上布设天线阵列,通过射频信号相位的控制 ,使得相互作用后的电磁波的波瓣变得非常狭窄,并指向它所提供服务的手机,而且能跟据手机的移动而转变方向。这种空间复用技术,由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务,波束之间不会干扰,在相同的空间中提供更多的通信链路,极大地提高基站的服务容量。