主题：【原创】5G能干什么？ -- 铁手

奈奎斯特证明，对于一个带宽为W赫兹的理想无噪声信道，其最大码元（信号）速率为2W波特。这一限制是由于存在码间干扰。如果被传输的信号包含了M个状态值（信号的状态数是M），那么W赫兹信道所能承载的最大数据传输速率（信道容量）是：

C =2×W×log2M（bps）

假设带宽为W赫兹信道中传输的信号是二进制信号（即信道中只有两种物理信号），那么该信号所能承载的最大数据传输速率是2Wbps。例如，使用 带宽为3KHz的话音信道通过调制解调器来传输数字数据，根据奈奎斯特定理，发送端每秒最多只能发送2×3000个码元。如果信号的状态数为2，则每个信 号可以携带1个比特信息，那么话音信道的最大数据传输速率是6Kbps；如果信号的状态数是4，则每个信号可以携带2个比特信息，那么话音信道的最大数据 传输速率是12Kbps。

按照奈奎斯特定理，我们可以无限提升调制状态数M从而无限提升信道容量。从2G，3G，4G到5G，调制状态数不断提升。可惜，这个方法收到实际环境噪声的影响。

香农对于有噪声环境，提出了香农定理：

对于带宽为W赫兹，信噪比为S/N的信道，其最大数据传输速率（信道容量）为：

C = W×log2(1+S/N)（bps）

例如，对于一个带宽为3KHz，信噪比为30dB（S/N就是1000）的话音信道，无论其使用多少个电平信号发送二进制数据，是2G还是3G，4G还是5G，其数据传输速率 不可能超过30Kbps。

如果卫星的总有效频宽是1GHz，正常信噪比是30dB，最大速率是30Gbps。实际上香农定理仅仅考虑了高斯噪声，实际上还有脉冲噪声，因此实际带宽要小得多。30Gbps大概相当于我们楼道里面电信的GPON吞吐量。

要覆盖全上海，那是笑话。