热力学|人类进入信息时代70年，3分钟带你搞懂背后的大BOSS——香农定律( 四 ) 众所周知

B是信道的带宽，可以简单理解为分配给一个信道可用的频率范围的一半；S是传送信号的平均功率，而N则是噪声或者干扰信号的平均功率。
从香农公式可知，对于单信道而言，要增加信道容量C ，无非三种方式：或增加带宽B ，或增加信号功率S ，或减少噪声或干扰信号的功率N 。
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我们可以简单地把信息通道看作是城市道路，那么在这条道路上的单位时间内的车流量就受到道路宽度和车辆速度等因素的制约，在这些特定制约条件下，单位时间内最大车流量就被称为极限值。
而根据香农定理，由于受到一些固有规律的制约，任何信道都不能无限增加信息传送的速率。
从香农公式中我们可以看出，想要提高信息的传送速率关键在于提高信噪比和带宽。
香农定律为信息时代指明了道路，二十世纪六十年代由美国贝尔实验室等单位提出蜂窝系统的概念和理论，但是受到硬件的限制，七十年才在正式向产业化发展。移动通信的变革在北美、欧洲、和日本几乎同时进行。 1978年，美国贝尔实验室研制成功全球首个移动蜂窝电话系统AMPS ，标志着 1G 时代的到来，全球正式进入了信息时代，信息技术革命以美国为核心逐渐扩散到其他国家。
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香农定律告诉我们：牺牲单个信道的功率，虽然单个信道的容量有所降低，但是这个降低却能换来信道数目的增长。因此，有的时候，牺牲一定的带宽、提高一点噪声或是降低一点信号功率，如果能使输入或输出信号之间的区分度增加，也是可以提高信道总容量的。这正是5G的另一类重要技术，非正交复用技术（Non-Orthogonal Multiple Access ， NOMA）的原理基础。
而从 1G 到 5G 的过程，就是逼近香农极限的过程。香农公式是整个信息时代规则的制定者，它是至高无上的神，也是美国得以制衡全球的终极法器。然而随着时代的发展，我们也获悉了香农定律中的无上奥秘。从而在 5G 世界走在了全球的前列。
或许这新帝国的垄断者也该易位了！
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