你的手机是怎么上网的? 手机怎样上网


你的手机是怎么上网的? 手机怎样上网

文章插图
如何用手机上网(怎么用手机上网?)
你现在看的视频会用完你的45MB流量,网速至少要150 KB/s才能流畅播放 。
视频数据会从服务器发送到最近的基站,也就是你在路上经常看到的塔 。

它将调制这些数据,然后通过天线发送电磁波信号 。你手机的天线会接收这个数据,解调接收到的信号,由基带处理器转换成二进制数据,存储在内存中 。

CPU会对这些数据帧进行解码,这个视频可以在你的手机上播放 。
你手机使用的通讯标准会直接影响你的上网体验 。

1979年,日本NTT部署了第一个1G通信标准网络 。1G信息资源网将人说话的声波叠加在无线电载波上 。该信号也称为模拟信号,只能用于打电话 。那时候手机就是手机 。

从90年代开始,通信技术进入2G时代,模拟信号被0和1组成的数字信号取代,手机也可以上网 。

很长一段时间,手机网速只有每秒40 kb左右,用手机偷菜只有文字 。

这是因为2G网络的带宽太小 。在这张图中,我们用不同的颜色来标记不同无线通信技术使用的频段 。

无线通信必须在指定的频段内进行,每个频段占用一个连续的电磁频谱,然后分成多个信道 。

带宽是指信道允许的最高频率和最低频率之差 。就像管子越宽,水流越大 。根据香农-哈特利信息资源网络定律,带宽越大,网速越快 。

GSM的带宽只有200 kHz,而3G通信标准WCDMA的带宽达到了5 MHz,相差25倍 。这样你的网速就从2G时代的40 kb/s进化到了Mb 。

4G时代,带宽提升至20 MHz 。通过更有效的调制方案来提高频谱效率,4G可以提供100 Mbps以上的网络速度 。

智能手机的出现推动了网络的进步和移动应用的发展,2009年中国3G网络大规模商用,4G网络推动了近两年短视频应用的增长 。

现在手机应用对网络性能提出了更高的要求 。比如3D结构光视频通信的实现,把你的3D图像传输到对方的屏幕上,需要将近1 Gbps的带宽 。而物联网、自动驾驶等业务对网络容量和时延也有很高的要求 。

5G网络应运而生 。首先,为了实现高达20 Gbps的网速,5G必须进一步将带宽提升到1 GHz以上 。

但是6 GHz以下没有足够的空来容纳如此巨大的带宽,所以5G网络使用的是波长为1到10mm的高频电磁波,也就是毫米波 。

那么,问题来了 。毫米波虽然能带来更快的网速,但是短波的衍射能力很差,长距离的信号衰减也很严重 。

这时候我们就需要更密集的利用电磁波的能量,直接发送到接收端 。就像把普通的灯泡换成了手电筒 。

为此5G推出了相控阵天线来匹配毫米波 。与传统的一个天线发射,另一个天线接收不同,相控阵天线具有多个天线,因此它可以通过干涉来增强特定方向的信号 。

干涉是指空之间叠加两列以上的波,形成新的波的现象 。
电磁波也是一种波 。天线阵的每个天线可以调整自身发射的电磁波的相位,在空之间形成干扰信息源网络,实现波束形成 。

这样既提高了能量效率,又减少了不同用户之间通信的相互干扰,允许单个基站接入大量设备,提高了基站的容量,让物联网真正成为可能 。

相比带宽和容量,时延可能才是5G真正的震撼 。
单天线系统发射的电磁波会因建筑物的反射而造成干扰和信号衰落,这就需要交织编码来改善衰落带来的信号误差 。该过程将导致至少33毫秒的延迟..

5G相控阵天线可以大大降低由于多天线造成的随机干扰带来的衰落,从而简化交织编码过程,将延迟降低到1 ms..

5G虽然带来了很大的性能提升,但是射频芯片、天线以及相关算法的升级也大大增加了研发难度,带来了手机自干扰、毫米波球形覆盖等技术难题 。

这也给OPPO这样的移动终端厂商带来了更大的挑战 。12月,OPPO发布了基于X50基带的Find X 5G原型机 。在刚刚过去的MWC,OPPO首款商用5G手机亮相 。

OPPO还与全球四大领先运营商达成合作,有望在2019年成为首批商用5G手机品牌 。

随着5G的普及,手机会有更多颠覆性的应用 。云游戏让大量数据在云端计算,然后传回手机,让你用手机流畅体验3A大作 。

3D全息等各种技术终于有机会真正落地了 。随着在3D领域的积累,OPPO也在3D虚拟社交领域进行探索,为用户带来身临其境的体验 。


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