The fifth Generation
1G: 模拟信号
2G: 数字信号
3G: 码分多址 CDMA
4G：正交频分复用 OFDM
发展历史：
1G: 已经把移动通信整个流程打通。只是不对信号做任何处理，就模拟信号进行传输。
为了实现移动过程中通信，需要在基站间进行交接 Hand Over. 就算不打电话也需要告诉基站自己的位置。
此时使用的是频分复用技术，FDM, Frequency Division Multiplexing 一个通信链路使用的一个通信隧道。
在频率轴上划分出来的不同的通信频道。
昂贵，无法大规模普及
基站和基站构造类似蜂窝一样的。也叫蜂窝式系统。
2G: 模拟通信有点慢。使用数字通信能快点。将模拟信号转成数字信号。然后可以高效搬运。
将一条粗的数字隧道，频率轴上的通信频道。按时间段划分，时分多路复用技术 Time Division Multiplexing TDM.
3G:在2G的基础上，使用更粗的数字隧道。频率的宽度，幅值更大。这样传递的信息就更多了。
使用码分多路复用技术，传递更多的信息。 Code Division Multiplexing.
靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式.
在可以打电话的基础上，增加了发送电子邮件 图片。
拉开了多媒体传输时代。
4G：使用正交频分复用这一技术。OFDM . 克服 杂音 干扰能力强。
初始阶段将数据 纵向压缩。横向拉长。
将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输
5G: 更快 eMBB enhanced Mobile BroadBand . 更多 massive Machine Type Communications mMTC
更强的安全 Ultra-Reliable and Low Latency Communications URLLC。
还有一种本地5G的使用方式，构造自己的5G网络。公网5G需要AA制。
无线电波
无线电波可以传播到很远的地方。
电子的作用力（电场）和磁铁的作用力（磁场）反复交替变换。就会像波一样在空间中传播。
电场和磁场交替向前迈出。形成移动的效果。
波的波长和频率相乘是固定的。就是单位内的移动速度。
又长又细。又短又粗。
大长腿的波可以很轻松跨过障碍物。但是步子大，搬运的货物少。
小短腿的步子迈的小，但是搬运的距离较近。遇到大的障碍物就会停下来，跨不过去。可以让很多波，近距离搬运。
在手机通信中，使用频率恰到好处的无线电波，可以在信息所需传输的可到达距离和可传输信息量之间取得较好的平衡。
无线电波大家都会使用，所以需要分配。
为了避免频段间互相干扰。所以分配的频段之间设置了最小限度的间隙。
在共享 重复分配的频段时，需要根据使用时间、使用地点进行合理规划和调整。
- 无线电波很珍贵，使用时要珍惜。
手机需要将大量的信息压缩到有限的带宽中。将尽可能多的信息压缩打包并传输。
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原始信息上来就瘦身
人类声音信号：麦克风将声音转换为电子信号的波形。
波形根据声音的高低大小连续地发生变化。这类信号可以用一定幅度和重复周期的多个波形叠加来表示。
其中只需要使用比 最高音 的重复周期的一般更短的间隔测量原始波形的高度。就可以使用该数值再现原始的波形。
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将压缩后的信息打包发送
压缩后的信息传输时间变短，可以实现高速传输。空节还可以传输其他信息。可以对正规的无线电波资源实现2倍或4倍的高效利用。
调制是根据传输的信息（字符）对无线电波的波形进行变形的操作。
以相同的时间进行精细的变形可以传输更多的信息。
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打包好之后再找合适的快递
崎岖的道路上使用卡车靠谱，但是慢。
高速公路上 使用跑车，快。
调制方式与传输线路的关系。
不同的线路使用不同的调制方式。
高阶调制：高速度的调制。传输的多，但是要精细的处理。
低阶调制：最简单的调制。好传输。
高阶调制和低阶调制根据线路自适应调制。 -
收到信息之后先摆平
无线电波传输空间 比喻成加热不均匀的电烤箱。
字符在烤箱内传输之后会发生变换。 横向 （频率方向）、纵向、斜向会发生变形。
需要在发送端 入口出加上记号。在接收端检查加上记号的位置 上的信息的失真情况。
之后对纵向、横向、斜向上相邻的记号的失真情况进行比较。并估测中间位置的失真情况。
使用该估测记过，通过能够刚好消除每个字符位置上的失真情况，在接收端恢复正确的字符串。
对传输线路的估测称为 传输线路的信道估测。消除失真的处理称为传输线路的失真补偿。
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路若不平，则用备胎
实际的传输线路可能糟糕到使用失真补偿都恢复不了。
就需要发送冗余的信息来进行错误纠正。
接收端根据规则检查传输线路中发生的字符错误。并自动进行纠正。
冗余信息越多，纠错能力越强。
根据传输线路条件动态切换合适的纠错技术。
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路太难走，那就分散运输
错误也可能很有规律。、
少数服从多数，有可能多数是错的。
所以需要打乱顺序发送。收到后再恢复顺序。然后再采用少数服从多数的方式进行恢复。
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实在无法纠正就换家快递
通过错误纠正和数据交织都无法修复。
我们需要设置一个判断错误纠正处理结果是否正确的机制。
在发送端以每3个字符为单位计算了字符笔画的总数。并将得到的结果的第一位数字作为信息添加。与字符一同发送。
接收端会将字符笔画进行比较。出现不一致，说明错误纠正没有正确处理。需要重发处理。
- 遵守秩序，保持安静
声音太小传输不到，声音太大消耗过多体力，还会形成早上。
根据手机的位置，无线电波会根据通信双方的基站距离，传输距离变化而随时发生变化。
调整传输功率，也叫传输功率控制
- 上行与下行的交通管理
手机的无线通信是手机与无线基站进行双向通信。
基站向手机发送信息的通信称为下行通信
手机向基站发送信息的通信称为上行通信
上行与下行的双向通信使用的是时分复用或频分复用。
时分复用：按照时间将统一频段划分。进行上行与下行交替切换 实现有效的双向同时通信。
频分复用：在上行和下行方向上挖掘专用的隧道。实现同时通行的方法。需要俩条隧道。
也是有选择的使用频分复用和时分复用。
5G是无线电波高手
实现更粗的无线电波
为了通过无线通信传输海量信息，就需要使用较宽的频带。由于适合移动电话使用的频段也被用于其他不同的应用领域中。
频率更高的毫米波波段。 利用几百兆赫幅度的频带实现高速数据传输。
电波虽粗，还要成捆发送
无论传输中所使用的无线电波频率是高还是低。要传输一定数量的信息所需要的无线电波的幅度（频率带宽）都是一样的。
要是都是一个频率，是无法传递信息的。
所以传递信息需要一定的带宽。就是由多少种可能来表达信息。
电波的循环利用
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使用与隔壁不同的频率
每个基站将自己的无线电波所到达的区域作为领地。
一般情况下，相邻的基站为了避免无线电波的相互干扰，会选择使用不同的频率。 -
在隔壁的隔壁循环利用
基站1 基站2 基站3
基站1 和基站3 使用同样的频率。
这样可以大幅度的提高整个系统的频率使用效率 -
与附近的人融洽共处
每个基站包含俩种类型的蜂窝，较小的蜂窝使用频率1.较大的蜂窝使用频率2
那么相邻的基站可以共同使用频率1.
大家一起合唱，一起倾听
- 尝试使用俩个天线发送信息
使用长度为d的线将俩个天线连接起来。分别发送相反极性的无线电波。那么位于较远距离的天线3在接收信号是，由于俩个无线电波的波峰和波谷相互抵消。接收不到任何 消息。
改变天线发射的角度。无线电波的送达方式从0变为2倍（最大）。
如果增加天线的数量，还可以将发送到最大方向的无线电波进一步加强。
以这种方式排列使用天线的机制被称为阵列天线。
如果将使用多个天线接收信号的无线电波错位地同时进行合成，还可以选择性地接收从特定方向送达的无线电波。
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纵向、横向、斜向控制
5G使用较短波长的毫米波 波段时，由于可以使用较短的天线元件，因此，即使排列多个元件，也可以将元件控制在很小的尺寸。
因此可以使用将天线元件在纵向和横向上设置成网状的无线电波。 -
使用多个天线元件可以选择性地收发和去除特定方向上的无线电波
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5G中，可以设置多个天线元件，自由地控制纵向、横向、斜向上的通信。
迟到一会儿是刻意安排
- 回音太大就听不清了
无线电波，包含从发送点到接收点直接传输的无线电波（先行波）和 反射到距离稍远的建筑物上稍微延迟接收的无线电波（延迟波）。
这一状态称为多径传播。有偶遇先行波和延迟波会相互受到干扰。因此难以接收到准确的信息。
在正交频分复用中，设置了保护区间，可以减少延迟波的影响。
减少车次，以节约成本
- 没人用时可以喘口气
手机在什么也不做时，也会为了监控来电信号等事件而执行待机操作。
连续的进行数据接收操作，会更快的消耗电量。因此系统会使用在预定的间隔和时间段进行接收的 间歇接收方式来降低功耗的机制。
间隔时间越长，平均功耗就会越低。
如果间隔时间太长，接收的响应时间就会越长，对于那些非常重要的信息的接收就会出现延迟。
因此普通用途设定的是1.25s的接收间隔。
如果在间歇接收的时间段接收到基站的来电，系统就会转移到连续接收状态，并开始通信。
紧急的贵重物品就用特快专递
无线帧的处理单位时间
将无线帧的处理单位时间缩短，转而执行低延迟传输是非常重要的
- 短无线帧的处理单位时间 实现低延迟、高可靠传输
处理单位时间随着通信技术的更新换代逐渐变短。 5G中最短的时间已经缩短到0.25ms.无线部分的通信可以实现在1ms内完成低延迟传输。
对于需要可靠的信息传输的应用，通过结合先进的纠错技术和较短的 无线帧的处理单位时间。
采用了可以在1ms内，以99.999%的准确率实现高可靠性的信息传输机制。
万无一失的信息传输
- 要像买彩票中不了一等奖一样确定
从高可靠传输的角度对再次传输时的效果进行讲解。 - 抽到大小王也不怕，继续抽下去就好
连续抽到俩次大王算输，概率很小的。
再次传输信息也是同样的道理。如果将准确传输的概率为90%的信息反复传输5次。就可以在5次以内实现准确率为99.999%的信息传输。
虽然增加再次传输的次数，信息传输的准确率会增加，更接近于100%，但是同样也会增加总体的传输时间。
如果将每次传输的准确率提高。就可以通过更少的再次传输次数实现准确的信息传输。
5G中，提供了可以将再次传输的处理时间变得比以前更短的机制。通过与先进的纠错技术相结合，可以在短时间内衣更高的准确率传输信息。
闹哄哄的教室可不行
学生要发言，先举手。
移动电话一样，每个移动电话需要使用时，未经许可就开始随意发送信号，就有可能造成干扰。
- 先来后到，按顺序插队
每台移动电话在尝试发送数据时，都会向基站发送一个标志性的无线电波来通知基站。
基站对每个无线电波进行区分。然后，根据区分过后的表征将无线电波分别分配给移动电话并下达指令。
之后各移动电话就会使用基站所指定的无线电波的频率和频段开始实际的数据传输。
为了提供海量的物与物之间的通信。需要在区域中高密度地设置提供大量纤细传输线路的无线网络。
这样就可以实现 每平方千米中超过100万件的物体。
