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天线去哪了？

    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？

      其实，我们并不是不需要天线，而是我们的天线变小了。根据天线特性，天线长度应与波长成正比，大约在 1/10~1/4 之间。

      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！毫米波通信，天线也变成毫米级。。。这就意味着，天线完全可以塞进手机的里面，甚至可以塞很多根。。。这就是 5G 的第三大杀手锏——

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Ｍassive MIMO

（多天线技术）

      MIMO 就是“多进多出”（Multiple-Input Multiple-Output），多根天线发送，多根天线接收。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 Massive　MIMO（Massive：大规模的，大量的）。

      手机里面都能塞好多根天线，基站就更不用说了。以前的基站，天线就那么几根：

      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。。。

      不过，天线之间的距离也不能太近。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。

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你是直的？还是弯的？

大家都见过灯泡发光吧？

      其实，基站发射信号的时候，就有点像灯泡发光。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。。。

       基站也是一样，大量的能量和资源都浪费了。我们能不能找到一只无形的手，把散开的光束缚起来呢？这样既节约了能量，也保证了要照亮的区域有足够的光。答案是：可以。这就是——波 束 赋 形

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波束赋形

      在基站上布设天线阵列，通过对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。

直的都能掰成弯的。。。还有什么是通信砖家干不出来的？

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别收我钱，行不行？

      在目前的移动通信网络中，即使是两个人面对面拨打对方的手机（或手机对传照片），信号都是通过基站进行中转的，包括控制信令和数据包。。。而在 5G 时代，这种情况就不一定了。5G 的第五大特点——D2D，也就是 Device to Device（设备到设备）。

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Ｄ２Ｄ

      5G 时代，同一基站下的两个用户，如果互相进行通信，他们的数据将不再通过基站转发，而是直接手机到手机。。。

      这样，就节约了大量的空中资源，也减轻了基站的压力。不过，如果你觉得这样就不用付钱，那你就图样图森破了。控制消息还是要从基站走的，你用着频谱资源，运营商爸爸怎么可能放过你。。。

后记

       相信大家通过本文，对 5G 和她背后的通信知识已经有了深刻的理解。而这一切，都只是源于一个小学生都能看懂的数学公式。不是么？通信技术并不神秘，5G 作为通信技术皇冠上最耀眼的宝石，也不是什么遥不可及的创新革命技术，它更多是对现有通信技术的演进。正如一位高人所说——通信技术的极限，并不是技术工艺方面的限制，而是建立在严谨数学基础上的推论，在可以遇见的未来是基本不可能突破的。如何在科学原理的范畴内，进一步发掘通信的潜力，是通信行业众多奋斗者们孜孜不倦的追求。好啦，今天就到这里吧。

转帖自网络。