5G,这里的G是英语generation的缩写,其实就是第五代无线通信网络的意思。
5G的概念最近特别热,它的理论速度是4G的100倍,理论上几秒钟就可以下载一部4K的高清电影。
5G的传输速度为什么那么快呢?
表面上看是因为5G的发射频率高,4G的频率大概在2000MHz,5G的频率可以达到4G的10倍左右。
电磁波的频率越高,它的波长就越短,在一段单位长度的电磁波当中,它能够包含的波的数量就越多。
信息其实就植入在一段段的电磁波当中,如果单位长度中波的数量越多,就意味着它可以携带更多信息。
电磁波传播的速度是光速,由于单位时间内你接收到的波的长度是固定的,所以单位长度内的信息越多的话,就说明你单位时间内接收到的信息量越大,体现为传输速度高。
5G的传输速度快乍看之下是因为频率高,但这还不是全部原因。5G的速度快,还有一个非常重要的因素叫作带宽。
比方说中国移动的4G信号使用频率范围是1880~1890MHz、2320~2370MHz、2575~2635MHz,总共100M,这100M的频率范围就是中国移动4G的带宽。
这个频率范围每一家运营商是不一样的,不能交叠,每家运营商使用的频率范围是由有关部门严格分配的,使用别人的频率是违法的。
传输频率决定了传输速度的下限,但是传输速度的上限是由带宽决定的。
举个例子,国外有一种老式公寓,这种老式公寓都有扔垃圾的管道。一口气能扔多少垃圾,乍看之下只跟垃圾袋大小有关,垃圾袋有多大,就能扔多少垃圾,这个垃圾袋的大小就相当于频率,频率越高,垃圾袋越大,装的垃圾就越多,就好比传递的信息越多,网速越快。
但垃圾袋最大只能大到垃圾管道的宽度,垃圾袋比垃圾管道的宽度还宽的话,垃圾就扔不下去了。
管道的宽度就好比带宽,带宽决定了传输速度的上限,所以5G速度快不光是因为频率高,而是在频率低的波段,运营商们都把带宽抢完了。
比如2000~3000MHz这个频段,一共就1000M的带宽,几家运营商一分,谁也分不到多少。
但高频就不一样了,30~40GHz兹这个范围,你就有了10G的带宽,是以前的10倍,那每家运营商都能分到很多带宽。
以后,如果别人问你5G为什么快,你的回答除了是因为5G频率高以外,还必须回答5G的带宽是更宽的,只有高频区域才有更多的带宽资源。
来源:严伯钧《了不起的物理》 为什么5G网速那么快?