5G是继4G之后的第五代移动通信技术，具有光纤般的接入速度。
跟4G比，传输速率更高、网络容量更大。可以同时链接千亿个设备，
是目前全球最快的网络，该技术将在中国首先普及!
据最新测试显示，5G的网速峰值已达到每秒10G! 而号称智能手机标配的4G也才每秒100M的速率，5G网速差不多是4G的100倍!
那为什么5G能这么快呢？
我们还要从香农公式说起。
顾名思义，这个香农公式当然是香农提出来的，那这个香农是什么人呢？
香农是是美国数学家、信息论的创始人。麻省理工学院硕士和博士学位，贝尔实验室工作。香农提出了信息熵的概念，为信息论和数字通信奠定了基础。
无线上网的“网速”，与通信专业中的“信道容量”有关。所谓信道是指信号在通信系统中的传输通道，可以是电线、光纤，也可以是空气中的电磁波。“信道容量”即信息在该通道中传输速率的上限。
简单来说，信道就像城市道路，信号就像汽车。一条道路上的车流量会受到道路宽度、车辆速度等因素的制约，任何道路都不能无限增加车流量；同样，任何信道也不可能无限增加信息的传输速率。
描述信道容量的公式被称为“香农公式”，这个公式如下：
从以上公式可以看出，决定网速上限的因素有两个：信道带宽B和信噪比S/N。前者指的是能够有效通过信道的信号的最大频带宽度，后者即信号功率和噪声功率的比值。
有了这个限制，想要提高网速，就需要提高信道带宽B，或者提高信噪比，或者同时提高这两个因素的值。
有了香农公式，我们就可以理解为什么5G的网速那么快了。
载波频率
5G载波的工作频率分为两种。一种是在6吉赫兹以下的厘米波，另外一种是在30吉赫兹左右的毫米波（注：1吉=1,000,000,000）。对于厘米波来说，信道带宽最大可以做到100兆赫兹，这是4G的20兆赫兹最大信道带宽的5倍；对于毫米波来说，信道带宽可以达到400兆赫兹左右，是4G的带宽的20倍，所以毫米波5G网速能比4G提高大约20倍。因为根据香农公式，在相同信噪比的情况下，决定5G网速的主要因素就是信道带宽。
为什么4G载波的最大带宽是20兆赫兹，5G载波的最大带宽为100兆赫兹甚至400兆赫兹呢？这是由国际电信联盟根据电磁波的实际使用情况而划分的国际标准。为什么以前不发展5G无线通信？这是因为5G载波对硬件有更高的要求，以前的芯片与算法尚不成熟，而现在这些技术都已经成熟了。
信噪比
还有一个问题是，根据香农公式，提高信噪比也可以提高网速，那么为什么不这样做呢？因为信噪比实际上取决于5G基站的信号发射功率——在一定程度上，发射功率取决于每天要花费的电费（据估算，一个5G基站每年的电费大概是30万元，而4G基站每年的电费是10万元）。因此，要提高信噪比，就要加大发射功率，就需要消耗更多的电能，支付更多的电费，导致成本升高，因此不划算。
当然了，凡事也不能太过，“过犹不及”。为什么我们不能无限提高带宽呢？因为带宽与我们前面说的信噪比其实是有关联的，带宽越大，噪声就会越大，信噪比就会降低，所以，我们需要找到一个最合适的带宽，才能把带宽与信噪比匹配得最好。
总的来说，5G之所以能大幅提升网络速率，主要的设计思想就是香农公式。现在，你了解了吗？
来源：CSDN
作者：旗点
链接：https://blog.csdn.net/aa120515692/article/details/104261748