前言：随着5G的蓬勃发展，高带宽、大连接、低时延、高可靠的网络能力和大数据、人工智能不断融合，赋能千行百业的数字化转型。与此同时，网络自身作为这场变革的策源地，也在进行着自身的数字化转型。这就是近期各大运营商提出的发展目标：自智网络。本期，蜉蝣君将和大家一起探讨自智网络的那些事。一.

伴随着刺耳的轰鸣，一个形如巨鸟的庞然大物，风驰电掣般地在跑道疾驰，旋即腾空而起，扶摇直上九万里。每天，都有无数这样的庞然大物，运载着“宇宙的精华，万物的灵长”，翱翔在云霄之上的万米高空。但这些乘客却无时无刻不处于焦虑之中。那是因为，他们和世界沟通的窗口——手机，只能处于飞行模式，从紧密连接的网络，变成了一个个无言的孤岛。请看看他们的内心独白：“本来要和客户开会的，只能推迟了。”“多想给女朋友视频展示下窗外俯瞰的美景……还是拍些照片吧！”“在这无聊的几个小时里，要是能玩会游戏该多好，可没有网就连不上服务器！”这些强烈的需求，都在呼唤着一个我们早已习以为常的好朋友：5G，你赶紧上天来吧！其实，覆盖全球的通信卫星早已把万米高空网上冲浪变成了现实，但由于带宽小，成本高，自然导致了不菲的价格。因此除了少数商务人士体验过之外，大部分人还是选择了忍耐。这样就给了另外一种思路拓展的空间。那就是：地面上不是有很多的5G基站么？如果能把信号朝天上发射，手机在飞机上能收到信号的话，不就能正常上网了吗？听起来是个好办法啊！但一细想似乎问题还挺多。1、基站到底能把信号发多远？一般来说，在密集城区，基站的覆盖范围也就是几百米，在偏远地区几公里也就到头了，咋看也不像有覆盖到万米高空的能力。其实，在5G建网时，到底需要多少基站，需要先进行网络规划。网规主要从两方面考虑：容量和覆盖。所谓容量，就是要服务一片区域，满足所有人的上网需求的话，需要多少基站才行。由于每个基站的容量是一定的，因此必然能从容量的维度算出来一个基站数量。要正常覆盖一个大城市，所需的地面基站可能就得好几万个。所谓覆盖，就是基站发射的信号在经历过空间传播损耗，各种树木遮挡，障碍物反射折射，最终可以被你的手机接收到，并且手机发射的信号也能成功被基站接收到的最大距离。一般来说，基站相对手机来说，是一个庞然大物，信号的发射功率也远强于手机，因此理论上可以发射地非常远。比如，很多城市在用的电视塔，其实也相当于一个超大号的基站，由于功率大，高度高，一个塔就可以覆盖整个城市。如果把基站的天线对准天上发射信号，由于没有任何遮挡，传播损耗相对较小，信号的传播范围将更为广阔。这就是纯粹的视距直线传播。并且，由于天上的飞机是比较稀疏的，乘客数量也不多，同时上网的人就更少了，因此天空覆盖时，首要考虑的是覆盖而非容量。如下图所示，从基站的高度向地球作切线，并延长该线直到和飞机在天上的巡航高度相同，便得到了基站的天空覆盖半径：d=d1+d2。假如飞机的巡航高度为1.2万米的话，一个地对空基站的覆盖半径理论上可达400公里。再考虑些余量的话，十几个基站就可以覆盖一条航线，覆盖全国也只需几百站点。然而这里还有问题要考虑，基站可以把信号发射地那么远，但手机只有区区一百多克，能力弱鸡，能收到来自数百公里之外的基站信号吗？并且，通信是双向的，下行重要，上行也非常关键。5G手机的发射功率最多也就0.4瓦，发出的信号能够穿梭数百公里到达基站吗？这就引出了下面这个问题。2、手机在万米高空能收到地面上基站的信号吗？其实是不行的。手机在飞机上不但收不到基站的信号，发出的信号基站也是不可能收到的。这可咋办？让飞机代收代发啊。通过对飞机进行改造，给机腹部装上高增益的专业天线，就可以和数百公里之外的基站你来我往相互通信了。飞机上的天线飞机收到基站的信号之后，通过一个叫做CPE（Customer

基站的天线，比基站本身更为醒目。“天线”这两个字，也不像它们看上去那样简单。但是，蜉蝣君努力把它说得简单有趣。看完本篇关于天线的介绍，你将会了解：①

通信塔桅的分类铁塔，这种通信塔分为角钢塔、三管塔、单管塔和拉线塔。除了拉线塔之外，其余的类型均可以自身保持直立姿态，一般的自立塔由钢管或者角钢组装而成，高度从20多米到100多米的都有。1、角钢塔△

基站，是个受误解最多，但所有人都离不开的设备。它一点都不神秘，也不可怕。在它的背后，更有一群通信人的坚守。转发本文，让更多人了解基站，理解通信人！

802.11n虽说是可以工作在5GHz上的，但这个协议版本毕竟老旧，还有一大票不支持5G的手机电视电脑需要被伺候，因此实际产品还都用于2.4GHz，5GHz的优势由更年轻的802.11ac来体现。

国际电联每3到4年召开一次“世界无线电通信大会（WRC）”，负责审议并修订《无线电规则》。最近一次世界无线电通信大会是2015年召开的，下一次在2019年，届时5G的全球频谱划分将完全确定。

5GHz的频谱范围是5150~5925MHz，被分为4个频域，分别命名为UNII-1、UNII-2、UNII-3和UNII-4，其中的UNII表示为授权国家信息基础设施（Unlicensed

在史前时代，每个城市的最高建筑必然是电视塔，电视也都是通过天线来接收从电视塔发来的信号的，其顶上的两根触角一样的鞭状天线形成了很多人对天线的最初印象。不论是形状还是作用都和昆虫的触须完全类似。

通电之后，两个小铜球之间就会产生电火花，电荷便经由电火花在两个大铜球之间来回穿梭，每秒能达到数百万次。这样就形成了变化的电流，会如麦克斯韦的预言的那样，会源源不断地往外辐射电磁波吗？

首先，我们前面提到的MIMO，均指的是在下载方向上大幅提升网速。这是因为在现阶段，我们对下载的需求更为强劲。想想看，你可能动辄下载几十个G的视频，而上传却大多是几个M的照片而已。

载波聚合：手机同时使用多个4G载波进行传输，相当于是把可用的频谱资源扩大了多倍。下图以3载波聚合为例，单载波能达到下载150Mbps的速率，3载波聚合就能达到450Mbps的速率，就是这么暴力。

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现在我们简单总结一下，2G有3种主要标准：GSM，cdmaOne和PDC，因此2G这个俗称也只能是作为这些技术的统称存在。1G一片混沌，3G还未到来，所以没了对比，2G这个说法在当时也并不流行。

3GPP的组织成员见图中的7个标准指导组织。这些组织在3GPP的技术规范发布之后，结合各自的区域的特定需求，再依据各独立会员的技术贡献，加上知识产权相关信息，把3GPP的技术规范转换成区域标准。

一般人一看到英文缩写术语，总是不免心生抵触，因为这些异域文字丝毫无法像中文那样望文生义。其实这个G，就是英文单词generation的缩写，中文就是“代”的意思，5G的字面意思就是第5代移动通信。