频谱到底是啥，在5G网络建设上连摔“跟头”

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• 1、频谱到底是啥：在5G网络建设上连摔“跟头”，老美到底是哪里做错了？
• 2、频谱到底是啥，一文弄懂什么是频谱

1、频谱到底是啥：在5G网络建设上连摔“跟头”，老美到底是哪里做错了？

老美的5G网还没有4G网快，这个类似于笑话的事实如今已经是人尽皆知。很多人不明白为什么全球第二个宣布5G商用化的老美，如今国内的5G网络会发展得如此拉胯。有很多人认为是缺少了选用了三星不成熟技术5G技术的原因，其实这种说法不完全对，老美的5G网络陷入发展瓶颈还有一个重要的原因，那就是频谱受限制。

什么是频谱

很多人第一次知道频谱这个词，好像还是前几个月瑞典在斯德哥尔摩公开拍卖自己的频谱。当时，瑞典有意将中国的企业中兴和华为排除在外，许多业内人士称华为这一次可能会彻底丧失进入瑞典市场的机会。当时，这个消息一公布，所有人都在骂瑞典忘恩负义、卑鄙无耻，但是很多人没弄明白频谱究竟是什么，为什么失去频谱的招标资格就等于失去了瑞典的整个通信市场呢？

目前全球范围内主流的信息传递媒介是电磁波，互联网也是在这一基础上建立的。但是电磁波由于其振动频率不同会被分为不同的波段，而这些波段由于传递信息的能力不同又被用作不同的通信领域。比如无线电频率就被分为好几个部分，商用广播与军用无线电、航空无线电等领域用的是完全不一样的频率，并且为了保障信息安全和行业之间信息不会互相干扰，电磁波频率是不可以相互乱用的，否则会被追究法律责任。

可能老一辈的人经历过电话串线、收音机串台等情况，这就是当初大陆的电磁波频率管控没有形成合理的标准，常出现电磁波互相干扰的情况，随着国内的电磁波频段管控越来越规范，这种情况下就越来越少见了。而华为和中兴失去了瑞典国内频谱的竞标权，就意味着华为和中兴将不能够使用瑞典国内的任何频段的电磁波，所以华为和中兴自然也就失去了进入瑞典市场的机会。

老美的频谱问题是内部矛盾留下的祸根

在老美国内频谱是个非常难解决的问题，也正因如此老美国内的5G网络建设一直深陷困境之中。首先，老美的军事领域和航空领域占用了大范围的电磁波频段，这使得留给通信网络所使用的波段本身就非常狭窄，质量高的波段更是少之又少。这是老美一开始电磁波频段规划管理不合理所遗留下来的问题，但是由于国家体制的不同，目前想要重新规划电磁波频段非常困难，所以这个问题就一直遗留到了现在。

其次，由于老美采取的是联邦制度，所以许多州采用的电磁波标准会略有不同，这就导致老美的电磁波体系非常冗杂，很多高效频段被占用和浪费，这也是导致美国内电磁波频段不够用的原因。进入5G时代以后，老美选择了和华为不同的毫米波技术。但是目前老美国内可供通信网络利用的电磁波频段只剩下了高频波段。而高频毫米波虽然具有更高的传递信息能力，但是缺点也是十分明显的，那就是穿透力和覆盖能力比较低。

这也就是为什么5G网络建设前期，老美国内的5G网络信号差而且经常信号中断的原因。为了解决这一问题，老美国内的通信商开始努力争取国内的适用于5G网络使用的中频波段，这样就能保证老美国内的5G网络通信质量。过去的两年内，老美的联邦通讯委员会多次对国内的中频电磁波段进行拍卖，很多国内的通信商争先恐后地参与竞标。

其中被誉为通信黄金波段的C波段3.70GHz-3.98GHz频段，拍出了809亿美元的天价，足以见得对于老美的通信商来说，电磁波频段是多么地重要。不过更大的打击还在后面，正当老美国内5G网络开始如火如荼建立5G网络的时候，坏消息传来了。

老美的联邦航空管理局发出通告称5G建设所占用的中频电磁波，会对国家的航空领域电磁波造成干扰。这会对老美的航空安全造成影响，所以要求联邦停止5G网络建设对中频电磁波的占用，最后联邦同意了联邦航空管理局的申请。就这样，老美的5G网络还没建设成功就夭折了。

总结

相比于中国，我们可以看到老美对于电磁波段的管理和统筹是相当混乱的，这也注定了老美5G网络建设落后的局面。我国的5G网络能够建设得如此成功，除了有华为中兴这样的通信企业挺身而出以外，很重要的原因是国家对于电磁波频率管控非常合理有序，这才给了中国5G网络建设奠定了良好的基础。

因此，科技强大的前提是国力强大，只有国家强大起来，我们才能够见证更强大的科学技术出现。

在5G网络建设上连摔“跟头”，老美到底是哪里做错了？

老美5G网络建设“惨败”的原因，竟然是频谱受限？

2、频谱到底是啥，一文弄懂什么是频谱

频谱到底是啥?我们的手机能够打电话、上网，是因为手机能够发射或接收看不见的电磁波电磁波的频率范围是非常宝贵的资源在这篇文章中，我们将探究电磁频谱是如此宝贵的资源的科学原因，我来为大家科普一下关于频谱到底是啥?下面希望有你要的答案，我们一起来看看吧!

频谱到底是啥

我们的手机能够打电话、上网，是因为手机能够发射或接收看不见的电磁波。电磁波的频率范围是非常宝贵的资源。在这篇文章中，我们将探究电磁频谱是如此宝贵的资源的科学原因。

无论你什么时候使用手机，无论是上网还是打电话，你都是在通过电磁波发送或接收信息。这些电磁波被对应的发射塔接收，传送到目标发射塔，最后到达终端用户。

在蜂窝通信中，地理区域被划分为不同的小区。蜂窝通信中的困难之处在于，如果一个小区中有五个用户，则应使用五个不同的频率来传输其信号。

01.通过下面的例子来说明。

假设有三种不同颜色的球从一个像喷泉一样的玩具中喷射出来，不同颜色的球应该到达与它颜色相同的被子。在这种情况下，很难让球和杯子的颜色相匹配。

但是，如果将特定的大小分配给特定的颜色，则可以轻松满足上面的条件。

这正是我们在蜂窝通讯中所做的。发射塔代替了喷泉，使用者代替了杯子。与拥有不同大小的球类似，我们确保每个用户的频率是惟一的。这样，你的手机将只接受你的频率分配给它的信号。所有其他频率信号将被设备的滤波电路拒绝。这也意味着世界上每个活跃的用户必须有一个独特的频率，否则你会收到别人的信号。

我们一直在说每个用户都有一个独特的频率，其实准确地说，应该是一个频率范围。天线能够将信号发送到频率范围或频带，你手机的滤波电路也允许有一个频段。

此外，我们需要一种调制技术来传输任何信号。

如果我们使用频率调制，我们需要两个频率来传输信号。较高的频率可以表示1，较低的频率可以表示0。

这可能会导致一些关于隐私的问题。如果一个黑客在他的设备中设置了我们的频率并试图访问，会发生什么?然而，事情并没有那么简单。通过频率发送的信号被加密保护，这意味着只有你的设备能够解密它。

总的来说，世界上大约有50亿手机用户，由于各种各样的原因，电磁波谱的整个频率范围对蜂窝通信是无用的，为每个用户分配一个独特的频率范围是一项不可能完成的任务。

02.让我们看看为什么频带是有限的原因，以及我们如何使用现代技术来克服这个问题。

电磁波谱的范围从无线电波到伽马射线。较高频率的电磁辐射具有最差的穿透能力，所以我们不会将这些频率用于蜂窝通信。较低频率的电磁频谱具有较低的能量，这将需要一个更大的天线传输，这实际上是不可能的设计。电磁波的传播取决于电离层的性质。由于所有这些限制，只有一小部分的电磁波谱被保留了下来。

在大多数国家，频谱通常是由政府机构管理的资源。政府通过拍卖等在公司之间分配频谱的不同部分来赚钱。在美国，联邦通信委员会(FCC)和国家通信委员会(NTIA)这两个机构负责管理无线电频谱，而在欧洲，EPT则负责管理无线电频谱。在全球层面，国际电信联盟(ITU)负责管理所有与光谱有关的技术事务。

我们在开始时解释的调频已经过时了。它被用于1G和模拟形式。在4G，一种叫做QAM的技术被使用，我们可以一次发送更多位。

03.让我们看看它是如何工作的。

在QAM中，通过改变振幅和相位来产生不同的数字信号。

下面来举一个758-802MHz使用的例子。我们已经知道有限的频率范围可用于蜂窝通信，因此有必要有效地使用这些范围。为了实现这一点，蜂窝系统将可用范围划分为若干个频段，然后将这些频段分配到几个塔上。

这种分布的优点是对不同的发射塔使用相同的频段，但是这里有一个问题，相邻的发射塔不能分配相同的频段。

这样做是为了限制你的手机接收到邻近信号塔的信号。因此，在通话期间，如果你移动到相邻的小区，你会被分配到与相邻小区发射塔不同的频率，而通话不会中断。

下一个挑战是同时管理单元区域内的所有活动用户。

这里的发射塔频率必须在几个用户之间共享，这一挑战通过使用多种访问技术中的一种来解决。这些多重访问技术可以通过类比来理解。

想想100个音乐家是如何录制一首歌的。他们可以在不同的房间或不同的时间或用不同的语言录制。类似地，在蜂窝通信中，蜂窝基站和多个用户可以共享信息通过不同的频率或在不同的时隙或使用不同的编码技术。

在蜂窝通信中，每一代都引入了不同的多址技术。这些技术的主要重点是有效地利用现有的频谱。例如，4G产生了OFDM，而OFDM可用范围被划分为大量较小的子载波范围。这些子载波在数学上是互相正交的，并且每一个子载波都是单独调制的。

希望这篇文章能帮助你对什么是频谱有一个清晰的认识。

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