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5G时代,超快网速嗨起来

 大科技杂志社 2019-11-09

“不是我不明白,是这世界变化太快。”1G、2G、3G、4G,按着平均每十年的速度,一级级刷新着我们的通讯技术。当你在沾沾自喜地把3G手机换成4G,还没体验到4G有多快时,对不起,5G又要来啦。


什么是5G?

可能你会问,什么是5G?不就是比4G多1G吗?这可不是1G的问题,而是一代新通讯技术的诞生。

G在英语中是一代的意思。无线技术的手机技术始于1G,也就是我们的大哥大时代。在上世纪90年代初,它扩展到2G,通信公司开始让人们能够用两个蜂窝设备发送短信,诺基亚就是在这个时候席卷全球的。

最终,世界转移到3G,这让人们可以拨打电话,发送短信,浏览互联网。到了4G时代,手机通讯技术不仅具备3G的所有功能,还利用第三代无线上网功能拓展出了许多新的功能,网速提高,使得人们可以浏览网页,发送短信和拨打电话,他们甚至可以随时下载和上传大型视频文件。

然后,企业加入LTE(长期演进项目)中,这是一种由3GPP组织制定的全球通用标准,用4G连接。比起像WiMax(全球微波互联接入)的竞争技术,4G的LTE成为最快和最稳定的种类。WiMax和LTE之间的区别类似于蓝光光碟和DVD之间的区别:两种技术都取得了类似的结果,但重要的是要创造一个标准让大家都使用。LTE就是这样做的,它让4G技术网速更快。

5G将建立在4G的LTE基础上,一如既往允许人们发送短信,拨打电话,浏览网页,但网络传输速度更快。目前,4G的LTE传输速度最快大约每秒一千兆字节,这意味着它在完美的条件下,需要一个小时左右才能下载一个简短的高清电影。但在实际运行中,人们很少体验到4G的最大下载速度,因为信号可以被很多事情打扰:建筑,微波炉,无线电线号,等等。而5G的网络传输速度将比4G快多少呢?


快100倍的5G

5G将采取双向传递无线电波。当你打电话给一个人时,你的电话将你的声音转换成电子信号,传输电子信号到最近的使用无线电波接收技术的信号塔。小区发射塔通过各地的信号塔网络反射信号,并最终到达你的朋友电话。当你通过发送其他形式的数据(如照片和视频)时,同样的事情也会发生。

由于无线电波震动频率更快, 5G将利用更先进的技术,配置更高的电台频率和更大的宽带。例如,4G所占据的频带高达20MHz。在5G的情况下,为了提高网速,它所处频带会高达6GHz。由于频率高了穿透性很差,基站会更密集,所以多个输入和输出的阵列天线将可能被用来增强信号到提供5G服务的地方。就拿MIMO来说,5G将该技术升级成了Massive MIMO,当中的天线配置从16x16猛增至256x256,这将会带来无线网络速度和覆盖的飞跃。

高频率、大容量和密集的信号接收点,会使得5G网络的下载速度飞起来,高达每秒10千兆比特,比4G速度快100倍。这意味着一个完整的高清电影可以在几秒钟内下载。这也将减少延迟,让人们实现秒刷网页。


美好的5G时代

正是由于超强的网速,5G来临时,整个世界会经历翻天覆地的变化。它会有足够的带宽,支持千万个入网家庭和工作场合的设备。

比如,快速网络和大容量支撑,将实现真正的“网络世界”。不仅是你的手机和电脑能联网,你的家电、门锁、监控摄像机、汽车、可穿戴设备、甚至狗项圈都能够连接上网络。狗项圈联网后,狗狗走失,找到它轻而易举;联网的冰箱,会提醒你今天缺奶酪了;建筑物、桥梁和道路联网后,可以时时监测建筑物质量,提前预防倒塌风险;企业和政府也能时时监控交通拥堵、污染等级以及停车需求,从而将有关信息时时传送至你的智能手机;病人生命体征数据可以被记录和监控,让医生更好地了解生活习惯与健康状况的因果关系。

由于只有1毫秒的延迟时间,5G环境下,虚拟现实、增强现实,无人驾驶汽车、远程医疗这些需要时间精准、网速超快的技术也将成为可能。

可能你会担心,如果有了5G,你的4G和3G手机是不是没法用了。其实,大可不用担心。

全球主要的电信公司已经开始合作,共创5G的全球标准。虽然这些标准大多数还没成形,但5G还会有一个更大的兼容功能,兼容4G、3G和wifi等多种形式,所以输入wifi密码、从数据连接切换到wifi都会轻松过度。

不仅如此,此前,3G时代的通信标准,有欧盟主导的GSM/WCDMA、美国主导的CDMA及其后续演进、中国主导的TD—SCDMA;在4G时代,有中国主导的TD—LTE、欧洲主导的FDD—LTE两种制式,因为手机标准不同,出个国还得换手机。但5G时代将实现一个标准模式,一个手机包打全球。

5G时代很科幻,但并不遥远。此刻,全球运营商们都在努力钻研5G技术,要知道全球手机也就十几亿,但如果几百亿的物品也能联网,那是一个多么庞大的利润空间。在美国各地的一些测试地点,已经用上了5G。专家预计,到2020年,我们就可以真正用上5G了。

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