打扫路33
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2024年中国新增光伏+风电装机量达到3.5亿千瓦 2024年,全国可再生能源发电新增装机3.73亿千瓦,同比增长23%,占电力新增装机的86%。其中,水电新增1378万千瓦,风电新增7982万千瓦,太阳能发电新增2.78亿千瓦,生物质发电新增185万千瓦。截至2024年底,全国可再生能源装机达到18.89亿千瓦,同比增长25%,约占我国总装机的56%,其中,水电装机4.36亿千瓦,风电装机5.21亿千瓦,太阳能发电装机8.87亿千瓦,生物质发电装机0.46亿千瓦。 一年新增3.5亿千瓦,相当于16个三峡或者5个台湾或者1.5个日本或者1/3个美国的发电装机总功率,成本也低到了一两毛/度的全周期成本了,核聚变从发电角度基本已经没什么太大意义存在了。
最知名无人机吹应该是马斯克了吧? 作为无人机吹,我和老马观点也比较接近,大量(指数以百万架级别储备)的大型长航时高空无人机是能以数量优势取得对任何战机的胜利的。 数以百万级别的高空活塞无人机,可以以每天数以千架次数量不及损失的连绵不断对敌方攻击几个月,耗干对方防空系统,压到对方机场,把不管五代机六代机都击毁在地面上的。
虎鲸无人艇-防御LARSM的廉价解决方案
爱国者的水平真不咋地 部署状态,还在发射防空导弹呢,结果一发现不了侦察的无人机,二没法拦截伊斯坎德尔,两台雷达和五台发射车被两枚伊校长爆成渣渣
爱国者为什么连无人机都对付不了呢? 以前被伊斯坎德尔打爆还能说机动状态,今天发布一段视频,在部署状态,还在发射防空导弹的时候被无人机盯着被伊斯坎德尔的集束弹头覆盖,两台雷达五台发射器化为乌友。 为什么现在防空系统雷达连头顶的小无人机都发现不了呢?
天兵应该有备用箭的吧? 天兵的发动机产能很够,箭体估计也有,抓紧时间组装试验,流程快点不知道能不能赶上今年的首发。
东风好帮手,遥感41 2023年12月15日21时41分,我国在文昌航天发射场使用长征五号遥六运载火箭,成功将遥感四十一号卫星发射升空. 遥感41号称在轨展开6米直径的超大镜头,在3.6万公里同步轨道上对地2.5米分辨率,幅宽800公里,挂一颗基本整个西太就完全尽收眼底,2.5m分辨率可以轻松分辨主要舰艇型号了。
神论--有卫星就可以不用预警机了 原来预警机10分钟重放1分钟上传数据就够了,空战超音速战机可以等你10分钟。。。。。。 林子大了真是什么鸟都有,就这认知水平也出来扯淡
美帝为什么不用电子干扰对付胡塞无人机? 说起对付无人机,很多人都说咆哮者一上天,干扰机一开,无人机都会变废物,但美帝电子技术号称天下第一,胡塞的伊朗技术无人机和导弹也就三流水平,为啥还非要用昂贵的防空导弹进行拦截?而不是用几乎没啥成本的电子干扰呢?
不应该过分低估朝鲜战斗力 现在网上谈起朝韩实力对比,很多人都看着韩国的技术兵器优势,就认为朝韩开战会一边倒,这其实是种误解。 以中东冲突为例,黎巴嫩珍珠党实际和朝鲜有着很深入的军事合作,珍珠党在朝鲜军官的制导下,参考三八线坑道防御工事修建了黎以边境防线,在前些年的黎以战争中,以绝对兵力劣势就防守住了大部分目标,并对以色列军队造成了大量杀伤。 韩国军队拥有的技术装备,以色列都有,美国三四代战机,精确制导钻地炸弹,自行火炮等等,以色列空地一体都啃不动的防线,韩国军队照样啃不动,朝鲜在防线山地附近修建多年的坑道工事,即便在现代战争里也是极为头痛的事情。
其实只要了解火箭弹的结构,就知道这次炸医院的绝对不会是火箭弹 火箭弹基本都是钢管结构,弹头在前发射药在后,即便装药量达到一两百公斤,也是不可能把尾部的发射段钢管炸成看不见的碎片的,实际基本只会扭曲变形被炸飞而已。 而且哈马斯弹头是不可能做到形成均匀的弹片的,这需要相当的金属材料处理水准,普通钢管弹头也就炸成几个大碎片而已。 如果是火箭弹,现场绝对会残留弹头和发射段的大型残骸,只有高装药系数的航弹才基本找不到可见的碎片。
F35的完备率实在是惨不忍睹 才服役几年,完备率就和十几年的F22差不多了,远不如老掉牙的F15,而且F35A是ABC三个机型里完备率最高的,F35B/C的完备率更是低的惊人。 而且曲线走势也太吓人了,按这个趋势再过几年,每年新造飞机可能都不赶不上需要维修的飞机多,机群数量增多,但能起飞执行任务的反而更少这种奇葩现象都可能出现。
F35的完备率还不如更老的F22? RT
半导体技术是有极限的 芯片这玩意再花里胡哨,其制造技术从根源上还是能细分到材料、化工、机电,它的技术极限也就是材料、化工和机电设备的极限。 论材料,比如芯片技术最关键的材料硅晶圆,这玩意从差不多二十年前就从8英寸发展到了12英寸,但再往后就做不了,18寸晶圆计划十年前就基本确认失败了。 论化工,比如当年小日子禁止出口韩国,导致韩国半导体行业接近停工的电子级超高纯氢氟酸,现在也不会有更高的纯度要求了,最高纯度的电子级氢氟酸现在国内多氟多这些企业就能做了。 论机电设备,EUV就是最后一代光刻机了,不会再有更高规格了,这是从物理层面决定的,波长再短没有意义了,最多提点功率、数值孔径了事了,历史终结了。 所以不用担心,一个发展到极限的技术,靠封锁是封锁不了的。
还有谁记得冷核聚变? 在1989年2月23日,美国犹他大学的庞斯和英国南安普敦大学的弗莱西曼,宣称在实验室里实现了冷核聚变,一时引起科学界的轰动,称为“弗莱西曼-庞斯实验”。 根据两人的描述,他们利用金属钯作为阳极和阴极,电解槽中放置重水,通上电流之后,氘原子核从重水流入钯晶格,并发生核聚变释放热能,实验检测出微量的中子和超重氢(氚)。 弗莱西曼和庞斯的实验,引起了全世界科学家的兴趣,接下来全世界几乎所有的顶尖实验室,有进行超过一千次实验,来试图重现他们的发现,但是均以失败而告终,最后弗莱西曼-庞斯实验被贴上“骗子”的标签,弗莱西曼-庞斯实验也成为科学界的反面教材之一。
1米分辨率的长光1号光学卫星重量已经下降到了40kg 1米分辨率的长光1号光学卫星重量已经从最初的400kg下降到了40kg,而且目标是要做到18kg。看到这个相当惊讶,我一直以为这种卫星怎么也得几百公斤呢,没想到这种高分辨的卫星居然也能做到这么小巧。 一个商用卫星都能做到这种级别,军用卫星怎么样实在不好估计,以前还能靠反卫星武器摧毁这种少量侦察卫星,这种三四十kg的小玩意,随便个快舟之类的固态火箭都能一次打一串上去,中型液发火箭一次能打几十上百颗,谁家也没这个能力靠反卫星导弹摧毁这么多卫星。 看来以后真没航母好果子吃了,全天候不间断监控恐怕很容易实现。
驱逐舰的导弹数量的确是个问题 不然为什么要搞一坑四弹? 现代电子技术发展导致制导武器技术门槛大大降低了,所以以低成本导弹、无人机、诱饵弹去消耗敌军防空导弹的耗竭战术一点都不稀奇,看看军事期刊就该知道各国都在研究这玩意。 对抗手段无非一坑多弹技术,外加无人艇携带低成本防空弹拦截低威胁目标,终归是要提高舰队的对空拦截弹的数量。
月球的主要问题是缺乏轻元素 看到不少觉得应该推月球流浪的言语,虽然月球是实心球,推着地质结构更稳定,但月球有个致命的缺点就是缺乏轻元素,尤其是维持生物生存所需至关重要的的C\N元素含量都很低,月球形成早期熔融状态的时候易挥发的轻元素大都逃逸掉了。 月球稀少的C\N元素很难支撑维持几十亿人口的生存体系,重核聚变又只能生成更重的元素,裂变做轻元素过程中放射性污染产物的分离也是相当麻烦的事情,要是有什么C\N的放射性同位素,那就更不好处理了。 地球再难推动,丰富的C\N元素储备就算是地球最宝贵的资源,只要有C/N,有足够的能源,以现在的技术路线,比如含碳物质合成甲醇-甲醇加微生物发酵合成菌体蛋白和多糖-菌体蛋白和多糖合成食物,这都是相当成熟的技术,仅仅能耗和成本稍高,相比天然种植食品优势不大而已。流浪地球时代仅仅地球发动机的余热,就够每年合成上千亿吨的菌体蛋白和多糖了,食物紧缺是件无法想象的事情。 而月球就算能在太阳系收集一点C\N资源,也是不够几千年的消耗的,光凭这点流浪月球就可以直接pass掉了
主动防御系统如何应对反坦克火箭筒/导弹的双发连射? 现在的主动防御系统能对付双发连射不?比如RPG30这种有单独的30mm诱饵弹的火箭筒,或者红箭10这类导弹的双发间隔几十米的连射攻击
巡航导弹的拦截新战术 2020年9月,美国空军第556试验与鉴定中队的MQ-9“死神”无人机成功地发射了AIM-9X BlockⅡ导弹对抗一架模拟巡航导弹的BQM-167靶机。第53联队高级战斗管理系统(ABMS)Onramp 2在试验中将中队的作战单元与MQ-9无人机的地面驾驶舱连接,帮助无人机发射AIM-9X BlockⅡ导弹击中了靶机。 按美帝的思路,舰队上空的无人机挂载近程空空导弹能把对LRASM这类隐身反舰巡航导弹的探测拦截范围大大扩展,强化舰队反导能力,但这个战术对付高超音速反舰武器没有任何作用,几乎纯粹为低速低机动的反舰巡航导弹准备的,应用面太窄了,这也是为啥很多人觉得LRASM隐身反舰巡航导弹作用不大的原因,不谈舰队自己的防空能力,几架长航时无人机就能废了LRASM。
柳叶刀无人机的打击效率 从2022年10月13日至11月12日一个月时间里有视频为证的柳叶刀击毁或击伤乌装备战果: 11 门拖曳榴弹炮,型号包括 M777、FH-70、Msta-B 和 D-20 7 辆主战坦克,型号包括 T-流四、T-72、T-80BV 7 辆自行火炮,型号包括 Acacia、Gvozdika、M109 和 Krab 6 辆 BMP-1/2、BTR-60、XA-180、M1151和GAAI Amir 4 台防空系统,型号包括 “Buk”、“Osa”和“Strela-10M” 5 个雷达站,型号包括 36D6 和 P-18 3 个 S-300 发射器 1 艘Gyurza-M 装甲炮艇 这小破巡飞弹在战线焦灼的地方打击效率还是很猛的,双方都没有大规模机动,都是在防线两边拉锯,活动范围也就在战线两侧几十公里,很适合这种巡飞弹攻击暴露目标。 从性价比上也是非常划算,坦克自行火炮防空系统动不动就是几百万上千万的,随便打掉一个,几百枚巡飞弹的钱就出来了。
土耳其卫星通讯能力 2008年6月12日22时5分,欧洲阿丽亚娜大推力火箭(Ariane 5ECA)从法属圭亚那库鲁航天中心起飞,将携带的英国新一代军用通信卫星Skvnet 5C和土耳其新系列通信工程卫星通信Tursat 3A送上太空。 2014年2月15日,国际发射服务公司的俄制质子M/和风M型运载火箭在拜科努尔发射场发射了土耳其卫星公司的“土耳其星”4A通信卫星。 2021年底,一颗土耳其通信卫星Türksat 5B,从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。按照计划,该卫星在164天内到达东经42度的轨道位置,然后进行为期45天的测试。该卫星是土耳其自主研制的通信卫星,能够以超过55Gb的速度传输数据,使用寿命预计将超过35年,覆盖区域包括土耳其、波斯湾、红海、地中海、北非和东非、尼日利亚、南非和周边国家。 除当前在轨的通信卫星外,土耳其还计划发射Türksat6A通信卫星,实现9颗通信卫星在轨。外媒评论认为,土耳其未来将依托上述通信卫星,为国产TB-2察打一体无人机提供战场信息服务。可以预见,伴随土耳其太空能力的提升,相关技术和服务在军事领域的应用将常态化。Türksat 6A卫星的飞行模型开发活动已经完成。Türksat 6A将在土耳其成立100周年之际发射,这将使土耳其成为10个有能力生产通信卫星的国家之一。 土鸡还是很有能力和野心的。
伊朗贫民级航空母舰马上就要下水了 发觉现在伊朗人的脑子还真是挺好使的,旧商船改装无人机航母这主意简直太天才了,成本低廉,建造快速,形成战斗力快速,玩非对称作战简直神器。 伊朗伊斯兰革命卫队第一艘航空母舰的工作正在进行(这不是模仿航空母舰的假目标驳船)。这艘240米长的无人机航母以大型商船船体为基础。预计将建造两艘船只,即沙希德·马赫达维(Shahid Mahdavi)号和沙希德··巴盖里(Shahid Bagheri)号。作为无人机航母,该舰预计将搭载直升机和跑道起飞的无人机,不知道是火箭助推起飞,还是低配版的电磁弹射器,如果只是吨级的轻型无人机,电磁弹射器其实也非常简单,和能退几十吨飞机的电磁助推器完全是两个概念。 信息显示,这艘船最初是一艘大型集装箱船佩拉林(Perarin,IMO:9209350)号。佩拉林于2000年,在韩国现代重工的蔚山造船厂建成,于伊朗国旗下运营,曾在中国浙江舟山市鑫亚船舶修造有限公司进行修理。佩拉林的规格为承载能力3280 TEU,总长(LOA)240.2米,型宽32.2米,型深:16.46米,标准排水量36,000吨,满载排水量41,978吨。据报道,她的吃水深度为7.8米。
一万架飞天摩托VS单航母舰队 飞天小摩托:铝+复合材料机体,两冲程活塞机,简易惯导+民用卫星导航,光学系统可以识别二十公里内的大型军舰,使用汽车自动驾驶级别的AI芯片用于目标识别和自主攻击,集群间通过短距定向通讯组网互传信息,指定群体进攻策略,无法使用电子干扰系统干扰,时速200公里,航程2000公里,全民品零部件,50kg装药量,单架20万-50万,一万架总价20亿到50亿人民币; 航母舰队:尼米兹级航母,F/A-18C/D“大黄蜂”战斗/攻击机20架、A-6E“入侵者”攻击机20架、E-2C“鹰眼”预警机5架、S-3A“海盗”反潜机10架、EA-6B“徘徊者”电子战飞机5架,6~8架SH-60“海鹰”反潜直升机,UH-60“黑鹰”多用途直升机,配两艘提康德罗加级巡洋舰+四艘伯克2驱逐舰,总价1500-2000亿人民币左右的造价; 如果无法使用电子战系统批量干掉飞天小摩托,只使用空空导弹、机炮、防空导弹和舰炮的话,满打满算一只航母舰队也就能干掉两三千架左右的空中目标,面对这种智能无人机海战术,最佳的手段的可能还是靠舰载激光器对无人机光学系统进行致盲。
据称美国步枪协会是丧尸片的大金主 所以丧尸片里军队会失败就很好解释了,军队不失败怎么能显得平民手里的小水管有用呢?
美帝航母生活条件这么差吗? 据美国海军表示,自“乔治·华盛顿”号航空母舰上发生多起自杀事件后,已有超过200名舰员选择离开该舰。 在过去的12个月中,该航母上有7名舰员死亡,其中4人为自杀。海军因此正在对该航母的行政环境和文化进行调查。根据军方的一份声明,航母指挥官决定允许住在船上的舰员搬到其他住处。 根据美媒CNN的报道,主要原因是舰上生活环境过于糟糕。 这艘航母多次推迟大修,舰况极差,舰上生活环境恶劣到无法居住。根据舰员描述,问题主要体现在以下几个方面。 1,经常停电。 2,由于停电,空调系统工作不稳定,航母本质是一个铁盒子,没有空调,要么超级热,要么极端冷,经常有人半夜被冷醒来。 3,由于通风系统时常故障,船舱内经常烟雾缭绕。 4,由于维修过多,巨大的维修噪声让舰员无法休息。 5,食物短缺,且质量极差,肉类和谷物经常只煮半熟或未经烹饪,夜班船员找不到吃的。 基本上就是吃不好睡不好的状态,在纽波特纽斯造船公司维修期间,为了降低成本,大量船员停留在修理中的航母上充当免费劳动力,让船厂用最少的劳动力完成“大修”工作,从而赚最多的钱。而被留在船上的又大多是低级舰员,工作任务繁重,休息时间不足,空间狭小,空气污浊,噪音大,伙食差,极容易引起精神崩溃。
涡喷垂发充当火箭发射初级的可能性 像维珍银河商业航天那种用大飞机发射火箭的方式虽然能提升一点发射能力,但缺点是载荷很难提上去,没法带大火箭,还花费大力气和资金造大飞机,这种构型的大飞机飞行速度也很难提高,总之是相当鸡肋。 既然要在大气层内用比冲高的涡喷,最精简最直接的方式就是只用发动机,省掉大飞机那一步,涡喷火箭组合发动机看起来是个好思路,但技术实现难度又挺高。 如果用现有技术组合,最简单的方式莫过于直接使用现有成熟的大推力涡喷,搞上几十台捆绑式总推力六七百吨作为火箭初级,环形进气道布局在上面火箭四周,中间安装目前成熟的比如长8这种三四百吨的中型火箭,以垂直方式起飞,达到3万米3马赫涡喷极限时火箭点火脱离,然后涡喷初级以伞降和末端启动反推的简单方式回收。 这样好处是平白给原本的火箭增加1000m/s以上的dV,可以简单的提升发射能力,而且涡喷发动机技术成熟造价低廉,几十台花不了多少钱,多次启动和推力控制技术也非常简单,使用寿命1000小时也不难,分摊下来这个初级使用成本也不算贵。至少看着比大飞机发射的方式有前途。
适合对抗无人机的巡飞式防空导弹---伊朗358SAM防空导弹
无人机研究最新进展
陆基长航时无人机对舰队防空能力的增强
运20变身轰20的方法
信息化时代的巷战战术
消防真是个大筐,什么都能装 真有人买这东西救火吗?
地球历史上对大气影响最大的个体生物 小托马斯·米基利(英文:Thomas Midgley, Jr.,1889年5月18日-1944年11月2日)是一位美国机械工程师和化学家,因发明和应用对环境有巨大破坏作用的四乙基铅和氟利昂而闻名于世。 这货居然没有拿诺贝尔化学奖,也是蛮可惜的。 死法更是逗,1940年,51岁的米基利患上脊髓灰质炎而成为跛子以后,他自己设计了一套绳索滑轮系统以帮他在床上抬身或翻身。1944年,他被该装置中的滑轮绳索缠住,窒息而死,终年55岁。
5G将是彻底的失败通讯技术--- 杨学志 来源:战略前沿技术 来自:塬上草 作者:杨学志 5G是无线通信的下一代技术,也是当前最热的话题。不过,对于5G的价值也有一些质疑之声。今日,《通信之道》作者,技术大牛杨学志在通信人家园发文,从技术角度论证5G是“失败的技术”。内容比较新颖,请读者自行评判,欢迎留言交流! 无线通信产业已经发展了四代,目前正处于5G产业化前夕,是当下到一个最热的话题,5G如何发展,前景如何,是各个方面包括学术界、产业界、投资界以及政府都非常关心的。另外,中国已经启动6G研究的消息也见诸报端,未来无线通信产业如何发展,是不是会继续有6、7、8、9G,也引起了大家的关切。为了回答这些问题,我们首先简单地回顾一下无线通信产业发展的历史。 无线通信产业是由需求和技术两个轮子驱动前进的。早在1947年,贝尔实验室的科学家就提出了蜂窝通信的概念,其中的核心技术是频率复用和切换。基于这一概念,贝尔实验室于1978年研制出先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone Service,AMPS),这就是第一代移动通信系统。AMPS是一个模拟通信系统,采用频分多址(FDMA)的复用技术,主要技术手段是滤波器,容易受噪声的干扰,语音质量较差。 随着集成电路技术的发展,第二代移动通信系统采用了数字技术,并采用TDMA和信道编码技术,使得通信系统向宽带化发展,语音质量得到了较大的改善。 其中欧洲制定的GSM系统非常成功,至今仍在广泛使用。 20世纪90年代互联网蓬勃发展,顺应这一时代要求,产业界制订了3G标准用以实现移动互联网。3G采用了高通公司开发的CDMA技术。CDMA一度被认为是一个神奇的技术,高通公司宣称CDMA的频谱效率可以达到AMPS的18倍,但是实践表明这个观点太过于浮夸了,CDMA存在自干扰问题,其频谱效率只比GSM高10%左右,并且3G的主流标准WCDMA的系统设计过于复杂,导致部署成本比较高,所以一直无法替代GSM系统。 第四代移动通信采用了OFDM技术,从根本上克服了CDMA的技术缺陷,并且简化了系统设计,成就了一代成功的移动通信系统。OFDM如何克服CDMA的缺陷,具体可以参考我的《通信之道-从微积分到5G》。 如果我们稍微总结一下,可以发现,1G发掘出了移动通信的巨大需求,但是采用了比较落后的技术体制,因此长不大。2G进行了数字化革命,从而获得巨大成功。3G是为了新出现的移动互联网需求而诞生,但是在技术上走了弯路,全球的3G业务都不是太成功;而4G回归了正确的技术路线,目前4G业务蓬勃发展。 随着4G的成功商用,按照无线通信十年一代的发展规律,产业界开始了5G的研发。按照业界目前的一般口径,5G在2020年左右开始规模商用。中国政府已经为5G分配了500MHz的频谱,三大运营商也已经在多个城市开展了商用实验,商用前的准备工作正在紧锣密鼓地进行。 很多人认为5G牌照会在年内(2019)发放。 对于5G的讨论,也要从技术和需求两条线来讨论。 无线通信技术体制 无线通信产业基本上可以用“端管云”三个字进行概括。 端就是终端,包括电脑, PAD,手机等。云就是存储在网络上的内容,如新浪、百度、淘宝的数据中心,而管就是连接终端和云之间的这条通道。 端管云 这条管道可以分为两段。一段是终端到基站(或者路由器),这段是无线通信,也叫空中接口;另一段是基站到云,是有线通信。 云都是挂在因特网上的,因此因特网是这条管道当中必经之路。 移动通信有核心网,基站首先挂在核心网上,再连接到因特网。核心网主要是起运营支撑作用,比如身份的识别,计费等等。 而另一个体系是大家都熟悉的WiFi,没有核心网,路由器是直接戳到因特网的。 这就构成了两大生态体系,也就是传说中的CT和IT,它们之间的合作与竞争将贯穿无线通信产业的走向。 在无线通信产业当中,空中接口这一段的产值,包括终端和基站,占绝大部分。如果做一个类比,通信网络可以类比人体的循环系统或这神经系统。 骨干网的部分可以类比中枢神经或者主动脉,虽然容量很大,但是只有几条。骨干网络的销售额不大,但是占据战略制高点;而空中接口部分相当于神经末梢或者毛细血管,数量庞大,占据无线通信产业的主要市场份额。 有线网络现在都光纤化了。光纤的发明是基于高锟的理论,他因此获得诺贝尔奖。 光纤的容量大,成本低,彻底改变了人类通信的面貌。最早的光纤线路的速率只有45Mbps,后来以令人乍舌的速度发展,目前一根光纤已经可以达到1Tbps。 而光纤要比同等长度面条便宜,这是真正的高科技。 早期光纤只用于骨干线路(比如北京和上海之间),随着成本的降低,目前光纤已经入户了。 由于光纤的存在,有线网络的主要工作在于怎么组织和利用光纤的容量,如IPV6,SDN等等,基本上是逻辑性的工作,总体来说是比较简单的。 空中接口部分就比有线网困难多了。在有线通信当中,信号在一个精心制造的介质里面传播,无论是铜线还是光纤,信号质量非常好,随便搞搞就能达到很高的速率。 而无线信号的传播环境就恶劣得多得多。 无线电波在传播过程中衰减很快,还受到建筑物、山体、树木的阻挡,很多时候需要经过反射或者穿透障碍物才能达到接收机。 并且,无线电波不是规规矩矩地沿着规定的路线走,会走到不希望的地方,造成对他人的干扰。 但是无线通信有一个好处,就是摆脱了线的束缚,可以拿着手机随便走,这种便利性是有线通信所无法比拟的。 所以尽管挑战很大,无数的研究者前仆后继,攻克无线通信当中的道道难关。 网络分层协议 刚才说的这些事,背后是网络的分层结构。比如上图就是一个网络的7层协议模型,非专业的读者不必深究,只需要知道网络是分层工作的就好了。 最底下的一层叫物理层,其他的可以和合并起来叫高层。 物理层是处理物理信号的,比如电或者是光,就是如何把信息转换成可以用来传输的电信号或者光信号。 物理层解决的是通信能力的问题,或者是带宽的问题。有了这么多的带宽之后,怎么组织和利用是高层要做的事。 这个和邮政系统非常类似。 物理层相当于运送信件或者包裹的方式,可以是马车,汽车、轮船、飞机,这提供了运送的能力。但是寄信的时候,我们要在信封上写通信地址,要跑到邮局交给柜台,后然分拣打包装车,到了目的地后要有邮递员送到收信地址,这些都是高层做的事情。 所以大家能看出来,通信网络的核心技术在物理层。当然高层也必不可少,但相对来说可以变化的空间不大。 如果说我们的邮政系统比以前先进,主要不是体现在邮局的布置上,而是运输方式的改进,以前是马车,现在改飞机了。虽说邮局也进步了,比如装了玻璃柜台,或者信件实现了机器分拣, 但不是主要的因素。 光纤是现代通信网络的最重要的基石,就是物理层技术。高层技术当中大家最熟悉的是IP协议。IPV4获得广泛应用后,虽说存在一些问题,试图通过IPV6去解决。但是IPV6经过二三十年也没有取代IPV4,就是因为高层技术相对简单,改进的空间不大。 无线通信技术演进 同样,空中接口的核心技术也在物理层,每一代移动通信是由这些核心技术所定义的。这些核心技术,也就是《通信原理》课程里面的知识。 3G核心技术 空中接口的核心技术可以分为5个大类,分别是调制、编码、多址、组网和多天线。 比核心技术更基础的是基础理论,包括电磁理论和信息论。 如上图所示。 大家都知道,高通公司开发了CDMA技术,并且成为3G三大标准( WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA)的核心技术,从而一跃成为芯片业巨头。 上图所示的是WCDMA的核心技术。高通的贡献主要在多址和组网两个领域。 虽然普遍认为高通开发了CDMA技术,但是CDMA并不是高通发明的,发明人是好莱坞艳星海蒂.拉玛。CDMA技术的标准接收机叫Rake接收机,也于1950年代由贝尔实验室发明。 实际上由于当时普遍认为CDMA的保密性好,一直应用于军事通信。 而高通解决的是CDMA的民用问题,这在当时是普遍不被看好的。 高通解决CDMA民用有三招,分别是功率控制(Power Ctrl)、同频复用(UFR)和软切换。 功率控制解决远近效应,同频复用提升频谱效率,软切换解决切换连续性。 这构成了高通CDMA的技术体系。 这里只简要介绍一下,技术人员可以参考我的书《通信之道》。因为UFR并不是专利,所以高通其实在CDMA上就两个核心专利,其中软切换专利获得美国专利局的授权还载入了高通发展史。 3G在编码领域的主要进展是采用了Turbo码,这是法国电信所资助的教授发明的,是通信发展史上的里程碑,因为它首次充分逼近了香农在1948年所提出的信道容量。 在多天线领域,Alamouti编码应用到了广播信道多编码。因为广播信道在整个业务当中的比重并不大,所以这个编码的作用相对重要性低一些。但是这个编码是多天线技术领域的里程碑,有非常大的影响力。 调制是最基础的通信技术,没有之一。因为基础,所以稳定,一直到现在的5G都没有太大的变化。 可以看出,高通在3G的多址和组网两个方面拥有核心技术。当然,在把核心技术工程化的过程当中也建立起由几千个专利组成的专利组合。 凭着这些专利和芯片的联合运作,收取了大量的高通税。 其实从现在的眼光看,Turbo码和Alamouti码是更重要的核心技术。但这两个核心技术在法国电信和ATT这样的大公司里面,没有进行商业化运作的机制,只是收了一些专利费,没有形成象高通这么大的商业。 4G核心技术 到了4G之后,CDMA技术被OFDM技术所取代。主要的原因是CDMA存在自干扰的问题。高通的功率控制和软切换试图去解决这个问题,但采取的方法是在CDMA缺陷的基础上进行补救,但是怎么补也补不彻底。 而OFDM从根本上克服了CDMA自干扰的缺陷,使得频谱效率得到了很大的提高,那这些补救措施也就没必要了。 所以在4G时代,高通的技术体系被摧毁了。 采用OFDM技术带来了新的问题,解决这些问题导致了三个创新的出现,这就是我在华为提出的sOFDM和软频率复用(SFR)以及爱立信提出的SC-FDMA技术。 我在华为还提出了随机波束赋形(random beam forming)技术,解决了非常火热的循环延时分集(Cyclic Delay Diversity)的严重缺陷。 在调制和编码领域仍然采用了3G的方案。 可以看出,华为在4G的核心技术上已经取代了高通。 但是很可惜,由于华为公司的跟随基因,无法发挥手上的专利核武的威力,还要向高通交钱,也只是向苹果收了点小钱。 但是华为因此避免了专利核武打击,加上华为在产品上的优势,所以华为日子过得很好,在4G时代成为第一大设备制造商。 5G核心技术 5G标准已经制定完成了,盖棺定论后已经可以看得很清楚了。 首先调制这块还是没有变,太基础了,想变也变不动。 因为联想投票门的事情,编码这块的故事很多人都知道。相比于3G/4G采用的Turbo码,5G采用了LDPC和Polar码。 这两个码都是鼎鼎大名,是Turbo码之后通信技术发展的里程碑性的技术。 但是由于Turbo码已经比较接近香农限,虽然这两个码更接近,但是对系统容量的提升已经不大,大概是1~2%左右。 多址这块,对于5G三大场景之一的eMBB这块没有变,还是采用了OFDM。其中爱立信提出的SC-FDMA 从4G的必选项变成了可选项,这是因为它相对于OFDMA并没有什么技术优势。 多址这块NOMA有很大的热度,一度被公认为5G的必选技术。5G标准的早期,几乎所有的厂家都支持这个方向。 但是经过我的论证,NOMA比OFDM的增益严格为零,这是用信息论严格证明的。 所以NOMA既复杂又没增益,属于技术退步。 另外华为还推了F-OFDM,与sOFDM正好相反。sOFDM的思想是所有的带宽所有的环境都用统一的参数,从而获得规模经济效应。F-OFDM强调对不同的环境采用不同参数从而更好的适应环境。 这种做法并没有什么增益,反而丢失了规模效应这个大西瓜,也属于技术退步。
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