Loading [MathJax]/extensions/tex2jax.js

0

0
0

文字

分享

0
0
0

一秒載片的5G網路-《知識大圖解》

知識大圖解_96
・2015/08/03 ・1387字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

儘管許多人到現在還無法使用4G行動網路,研發5G的競賽卻已經開始了。大眾對行動數據的需求年年倍增,因此就會需要第五代行動網路技術,才能滿足日益增加的需求,讓我們可以在行動裝置上盡情瀏覽網路,或在線上串流服務中即時觀看影片。我們更須利用5G來連結未來的新科技,例如無人駕駛的汽車、智慧城市,以及「物聯網」(Internet of Things)──這種網路可以連接日常生活中的各種電子物件,讓我們的生活變得更加便利。

雖然有些國家預計在2018年就可以擁有5G服務,但5G背後的技術尚未完全開發成功。有些公司正嘗試以現有技術為基礎深入研發,設法讓4G無線頻率傳輸變得更快。有些公司則認為整個無線網路基礎設施都必須重建。舉例來說,以下5G概念就很有潛力:利用高頻毫米波和一系列連結到建築和街燈柱的基地台。

無論如何,我們至少知道5G網路的速度會非常快,預計會比4G快上100倍,讓你可以在一秒鐘內下載整部影片。延遲現象(資料開始傳送所需的緩衝時間)會大幅減少,也就是說,只要一按播放鍵,影片便會立即開始播放。5G的網路頻寬也會變大很多,讓更多使用者可以同時使用網路,也可能讓電信服務商不用再限制網路用量。

想當然爾,你目前的行動電話可能無法使用未來的5G網路,因為5G技術也許會需要新的軟體和硬體支援。然而等到5G網路問世時,你可能也已經將行動電話升級了,製造商想必也會提供最先進的網路科技配套。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

5G計畫

5G創新中心(5G Innovation Centre)的拉西姆.塔法佐利(Rahim Tafazolli)教授解釋下一代行動網路的願景。

42
請點擊以觀看大圖。

為何需要5G

與先前行動通訊網路不同的是,5G的重點完全在於使用者與其需求,讓使用者體驗無限大的容量與可用性,隨時取得各種資源。有兩種方法可以達到此目標,其一是要能更精確地預測使用者的需求,好讓應用程式在網路最不繁忙的時候,執行頻寬需求大的任務,也就是利用所謂的延遲度量法,規劃出最具效益的網路反應時間;其二則是要充分利用所有周遭可取得的無線網路。

研發5G技術需要克服什麼問題?

在研發5G網路時,必須同時設法減少用戶負擔的費用:如果希望讓大眾都使用到新興的技術,客戶對數據量的需求可能會增加高達100倍;當然,每個月帳單的負擔卻不可能增加這麼多。盡量減少能源消耗則是另一重點,因為我們不但得減少溫室氣體排放,也要增加用戶的使用效益,例如延長電池壽命,或為穿戴式器材提供創新的能源解決方案。未來5G的發展可能使得市場出現各種經營模式──舉例來說,就好像我們付錢給網路營運公司,讓他們提供網路服務一樣,未來我們或許也能要求別人付費,好讓他們享用我們透過Wi-Fi路由器、或微型蜂巢式家庭基站所分享的網路服務。

5G最大的好處為何?

5G不會像2G、3G和4G那樣,只是單純的新型行動網路。它會成為異質性網路(HetNet),在室內外環境中提供各種無線區段的網路,從室外開放空間,到辦公室、一般家庭和地下空間。最特別的地方是,網路和裝備將決定如何存取該地點可用的網路(包括2G、3G、各種4G、Wi-Fi、小型基地台、廣域行動裝置等),並且利用不同頻段,讓所有活躍的使用者都能獲得足夠的頻寬,使用者也會因此感到速度總是很快。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

 

 

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第11期(2015年8月號)

更多精彩內容請上知識大圖解

 

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
知識大圖解_96
76 篇文章 ・ 12 位粉絲
How It Works擅長將複雜的知識轉化為活潑有趣的圖解知識,編輯方式以圖像化百科呈現,精簡易懂、精采動人、深入淺出的圖文編排,讓各年齡層的讀者們都能輕鬆閱讀。

0

2
1

文字

分享

0
2
1
如何確保訊息無誤?錯誤更正碼大揭密
數感實驗室_96
・2024/07/03 ・476字 ・閱讀時間少於 1 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

你有沒有想過,當我們用手機打電話、發簡訊,或者用電腦上網時,訊息是如何在短短幾秒鐘內傳遞到世界的另一端?這背後有一個重要的技術,叫做編碼與調變。

簡單來說,編碼是把我們的資訊轉換成適合傳輸的格式,而調變則是把這些編碼訊號載入到傳輸介質中,無論是電波、光纖還是其他方式。透過這兩項技術,我們才能在繁忙的城市街道上、偏遠的山區裡,甚至是高空中的飛機上,隨時隨地進行無縫的溝通。

在這過程中,錯誤更正碼可以起到哪些幫助呢?

這些技術雖然複雜,但它們在我們日常生活中的應用卻是無處不在的。如果你對這些內容感興趣,未來還有更多的通訊技術值得探討,例如量子通信、光通信和毫米波通信等。這些新興技術將如何改變我們的世界,又會帶來哪些前所未見的便利和挑戰呢?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

更多、更完整的內容,歡迎上數感實驗室Numeracy Lab的 YouTube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

數感實驗室_96
76 篇文章 ・ 50 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

0

0
0

文字

分享

0
0
0
通信三本柱:通信模型大解密
數感實驗室_96
・2024/06/30 ・654字 ・閱讀時間約 1 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

想像一下,你和朋友在咖啡廳聊天。這看似簡單的互動,其實包含一個基本的通信模型喔。你是傳輸端(transmitter),朋友是接收端(receiver),而環境中的其他聲音則構成了通道(channel)。這三者共同組成了基本的通信模型。在接下來的文章中,我們將深入探討這個模型的每一個部分,並了解它們如何影響我們日常的通信體驗。

以上就是數位通信系統的三大支柱:傳輸端、通道和接收端的簡單介紹。實際上,它們的功能遠不止於此,整個通信系統的複雜程度超乎想像。除了數位物理層的演算法和電路設計外,還涉及類比電路、網路層等不同面向,真的是一門博大精深的領域。

通信技術致力於解決全球數十億人每天遇到的實際問題。如果你對於挑戰高難度的數學、物理、演算法問題感興趣,這將是一個充滿寶藏的領域。成功解決這些挑戰,不僅具備巨大的商業價值,更能推動通信科技的進步,提升全人類的通信體驗。你是否已經躍躍欲試了呢?

更多、更完整的內容,歡迎上數感實驗室 Numeracy Lab 的 YouTube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

數感實驗室_96
76 篇文章 ・ 50 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

0

1
0

文字

分享

0
1
0
有趣的通信技術:環境電波反射、Li-Fi 和氣球通信
數感實驗室_96
・2024/06/27 ・968字 ・閱讀時間約 2 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

這系列我們介紹過生活中常見的手機行動通信、無線區域網路、也聊了一些像衛星通信、可見光通信等未來感比較重的技術。通信真的是無所不在,工程師的創意也沒有極限,這次我們再來介紹各種會讓你大開眼界的通信技術!

老派的推理小說中可能會出現下這樣的場景:

在一個陽光明媚的下午,主角 NumNum 注意到遠處閣樓上的光芒閃爍,這讓他開始推理,並最終發現這是一個用摩斯密碼發出的 SOS 求救訊號。

這樣短短的場景就包含了兩種經典通信技術的影子:摩斯密碼還有貝爾的光電話。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

光電話後代就是日前被標準化的 802.11bb,或是我們稱為 Li-Fi 的技術。光電話的特色是利用太陽光來傳遞資料。但因為太容易受到天氣等影響,後來就被無線電通信取代了。

有趣的是,隨著無線電通信越來越普及,貝爾能用鏡面薄膜折射太陽光通信,那或許我們也能靠反射或折射無所不在的電磁波,不需要自己產生電波,就能傳遞資訊呢?在 2013 年,就有這麼一篇學術研究成果,提出環境電波反射通信(Ambient Backscatter Communication)的概念,並實證了可行性。

從推理小說中的摩斯密碼到現代的 Li-Fi 和 Project Loon,這些通信技術展現了人類無窮的創意和不懈的努力。

雖然氣球或無人機通信現在比較沉寂,但不代表它會就此退出通信的舞台。有可能還是有一群鍥而不捨的工程師在繼續改良,或是發現某個特殊的應用。畢竟 there is no single solution that fits all 沒有一個答案能適用所有問題。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

更多、更完整的內容,歡迎上數感實驗室 Numeracy Lab 的 YouTube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

數感實驗室_96
76 篇文章 ・ 50 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/