5G 時(shí)代來了

◆本刊綜合

6月6日，工業(yè)和信息化部（簡(jiǎn)稱“工信部”）正式發(fā)放5G商用牌照，這標(biāo)志著5G邁入了商用階段。也就是說，在繼2G、3G、4G等前輩擔(dān)當(dāng)通信重任、完成各自的使命后，5G接過接力棒，成為通信行業(yè)的主角，領(lǐng)跑整個(gè)行業(yè)。

什么是5G？它有哪些特點(diǎn)？它比4G厲害在哪些地方……關(guān)于5G這個(gè)新朋友，我們很有必要全面了解它，不然可能被人笑話“你out了”。

5G的自我介紹

大家好，我是你們的新朋友，相信很多人很早就聽過我的名字，但是從來沒見過我，我就是那個(gè)比4G多1G、比7G少2G的5G。

我名字中的G是英文Generation的縮寫，也就是“世代”的意思，說白了，我就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)。就跟大哥大變成智能手機(jī)、DOS系統(tǒng)變成Windows10操作系統(tǒng)、綠皮火

車變成“復(fù)興號(hào)”高鐵一樣，從前輩們到我是大幅度的技術(shù)升級(jí)。毫不夸張地說，我不僅比4G厲害，比現(xiàn)在的4G和家庭寬帶加起來還要厲害得多！

告訴你們哦，我很大度，我會(huì)讓世界上任何一個(gè)地方都有網(wǎng)絡(luò)，人們?cè)诜块g、廚房、衛(wèi)生間甚至地下車庫都能順暢地上網(wǎng)。我又很節(jié)約，在5G狀態(tài)下，終端處于省電的“睡覺”狀態(tài)，但它始終與網(wǎng)絡(luò)保持連接。

今年6月初，工信部向中國電信股份有限公司（簡(jiǎn)稱“中國電信”）、中國移動(dòng)通信集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱“中國移動(dòng)”）、中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱“中國聯(lián)通”）、中國廣播電視網(wǎng)絡(luò)有限公司（簡(jiǎn)稱“中國廣電”）這4位大佬發(fā)放了5G商用牌照，這意味著電信運(yùn)營(yíng)商可以在全國范圍內(nèi)開展5G商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。但其實(shí)，各電信運(yùn)營(yíng)商從2018年起就已經(jīng)在全國40多個(gè)城市開展了試商用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，這些城市的小伙伴已經(jīng)見過我咯，現(xiàn)在既然已經(jīng)發(fā)放了正式牌照，相信以我“基建狂魔”的速度，很快就可以和全國各地的朋友們見面啦，大家是不是很激動(dòng)？

雖然中國不是全球第一個(gè)推出5G商用的國家，但是目前中國5G中頻段系統(tǒng)設(shè)備、終端芯片、智能手機(jī)都處于全球產(chǎn)業(yè)的第一。我為中國感到自豪。

5G有多好

5G實(shí)現(xiàn)了以后，有啥好處呢？從用戶的角度看，主要有三大好處：一是辦事快，二是不拖延，三是擠不爆。

辦事快

5G帶來的最直觀的變化就是網(wǎng)速的提升。根據(jù)一項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告，把世界上最快的4G網(wǎng)速和最快的寬帶網(wǎng)速加在一起，也沒有5G的網(wǎng)速快。如果把4G的速度比喻為坐高鐵，那5G的速度就是坐火箭，5G的理論峰值速率可以達(dá)到20Gbps，用戶體驗(yàn)速率可達(dá)到100Mbps—1Gbps，足足是4G速率的10—20倍呢。

有了5G后，下載一部4K電影可能只需上個(gè)洗手間的工夫。

2月27日，中國移動(dòng)西藏公司在拉薩開通了西藏首個(gè)2.6GHz頻段5G基站，在戶外環(huán)境下測(cè)試，其下載峰值速率達(dá)530M/s，平均速率在500M/s左右，下載1GB的電影只需2秒鐘。

不拖延

在網(wǎng)上辦事，就像在路上開車，車子不可能一直都在高速上行駛，正常的行駛路徑一定是一會(huì)兒高速一會(huì)兒省道，運(yùn)氣不好的時(shí)候還得進(jìn)市區(qū)等紅燈，所以，甭管4G和寬帶看起來有多快，玩游戲、看視頻時(shí)難免遇到卡頓的情況，這就是網(wǎng)絡(luò)延遲。

有了5G后，網(wǎng)絡(luò)延遲基本不存在，因?yàn)?G的網(wǎng)絡(luò)延遲大約是1ms，這相當(dāng)于4G的幾十分之一。1ms是個(gè)什么概念？1ms就是0.001s。舉個(gè)例子，醫(yī)生遠(yuǎn)程控制機(jī)器人手臂進(jìn)行手術(shù)，端到端的時(shí)延可能只需要1ms，這就實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與醫(yī)生的無縫溝通。

擠不爆

高速公路車道再多，汽車車速再快，也架不住春運(yùn)時(shí)的流量高峰。同樣的道理，咱們平時(shí)在地鐵里瀏覽新聞、在食堂看比賽、在圖書館查資料的時(shí)候總是會(huì)發(fā)現(xiàn)要么4G死活連不上，要么連上了卻打不開網(wǎng)頁，這是因?yàn)槟闵磉叺氖謾C(jī)太多了，大家都在用手機(jī)流量，把網(wǎng)絡(luò)擠爆了。

有了5G后，就算10萬人一起看比賽，網(wǎng)絡(luò)也不會(huì)擠爆，因?yàn)?G在每平方千米可以讓100萬臺(tái)設(shè)備同時(shí)上網(wǎng)。

5G的大野心

有了高速度、低時(shí)延、低功耗等性能加持，5G這家伙很囂張喲，它要搞定3大技術(shù)：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR技術(shù)）、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)，野心真不小。

先說VR技術(shù)。VR的圖像得逼真，不然只能叫虛擬Windows屏保，而且如果網(wǎng)絡(luò)延遲太厲害，戴VR頭盔的人會(huì)頭暈，所以要想隨時(shí)隨地玩VR，就得先用上5G。

再說自動(dòng)駕駛。舉個(gè)例子，現(xiàn)在汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)做得再好，它的攝像頭也只能“看”到一小段道路的情況，如果經(jīng)過彎道、坡道，或者大卡車擋住了它的視線，汽車就可能發(fā)生危險(xiǎn)。

要想解決這個(gè)問題，汽車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須時(shí)刻在線，而且收到的數(shù)據(jù)必須沒有延遲，如此，就得先用上5G。

最后說物聯(lián)網(wǎng)。所謂物聯(lián)網(wǎng)，就是不但你的手機(jī)、VR設(shè)備和汽車能聯(lián)網(wǎng)，你家的電視、空調(diào)、冰箱、浴霸、花盆、門鎖都能聯(lián)網(wǎng)，甚至你吃的水果、蔬菜、牛肉、三文魚在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)倪^程中也能聯(lián)網(wǎng)。

大家都知道，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)提出很多年了，之所以沒有實(shí)現(xiàn)，一個(gè)很重要的原因就是網(wǎng)絡(luò)容量不夠。要想讓花盆都聯(lián)網(wǎng)，就得用上5G，5G可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的萬物互聯(lián)，包括人與人、物與物、物與人的通信。

如何把5G造出來

要想把5G造出來，只制作一兩個(gè)小發(fā)明、進(jìn)行小創(chuàng)新遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。從技術(shù)的角度看，5G是對(duì)現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)的全面革新。

天線多

5G和它的前輩們一樣，都是用電磁波來傳送信息，但是5G信號(hào)的波長(zhǎng)比其他信號(hào)的波長(zhǎng)更短，屬于毫米級(jí)。波長(zhǎng)短了，天線就短，天線短了，一臺(tái)設(shè)備就能同時(shí)放進(jìn)很多根天線，這能保證5G設(shè)備同時(shí)發(fā)出和接收很多組信號(hào)。這叫作大規(guī)模多進(jìn)多出技術(shù)（massive MIMO）。

道路寬

由于5G信號(hào)頻率范圍是28GHz—39GHz，所以它可以給每個(gè)頻道的信息分配400MHz，這頻道信息“道路”比4G的寬20倍，能保證每條“道路”上同時(shí)容納更多的“車流”。

色號(hào)全

在每個(gè)頻道中，5G信號(hào)可以發(fā)出很多組信號(hào)，每一組信號(hào)的頻率非常接近，而且不會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的時(shí)候分不清誰是誰，這叫作正交頻分復(fù)用（OFDM）。這就好比5G讓不同顏色的彩筆傳遞不同類型的信息，因?yàn)榻邮招畔⒌娜朔值们宀使P色號(hào)，所以5G敢把色號(hào)配齊，不怕混淆。

（圖/科普中國）

基站小且密

通俗地說，移動(dòng)通信就是讓手機(jī)一邊到處走一邊和附近的基站說話。

由于5G信號(hào)的波長(zhǎng)變短，屬于毫米級(jí)，所以必須把基

站建得很密，這樣一來，每臺(tái)

手機(jī)附近總會(huì)有一個(gè)基站。手機(jī)

和基站離得近，它們“說話”時(shí)就不用使勁喊，會(huì)更加省電。但問題也隨之而來，要用上5G，難不成城市里要建滿基站？

解決方案是把基站弄小一點(diǎn)，建立微基站。微基站能完美地融入城市景觀，不會(huì)使城市環(huán)境受到影響。

瞄得準(zhǔn)

5G允許你坐在速度為500km/h的車上而網(wǎng)絡(luò)不掉線，這就要求手機(jī)和基站互相聯(lián)系的時(shí)候必須知道對(duì)方在哪個(gè)方向，并且得正對(duì)著那個(gè)方向“說話”。所以，5G會(huì)用到一種特殊的技術(shù)——波束賦形。波束賦形能使電磁波指向它所提供服務(wù)的設(shè)備，而且能隨設(shè)備移動(dòng)轉(zhuǎn)變方向。

如果不用波束賦形，電磁波的波束就會(huì)很寬，這時(shí)基站必須朝著一定的范圍使勁發(fā)信號(hào)。手機(jī)多了，基站發(fā)出的信號(hào)會(huì)互相干擾，傳輸質(zhì)量肯定保證不了。

面對(duì)面?zhèn)鬏?/p>

現(xiàn)在兩個(gè)人面對(duì)面打電話、傳照片，信號(hào)都是通過基站進(jìn)行中轉(zhuǎn)，延時(shí)高，效率還低，而5G會(huì)用到一個(gè)新招數(shù)——D2D（設(shè)備到設(shè)備），也就是兩臺(tái)設(shè)備之間直接傳數(shù)據(jù)。5G時(shí)代，手機(jī)之間直接傳數(shù)據(jù)，只需要“知會(huì)”基站一聲就可以，效率大大提高。

上面說的這幾個(gè)創(chuàng)新只是一個(gè)方面，要想趕快用上5G，我們還需要芯片設(shè)計(jì)、硬件生產(chǎn)、系統(tǒng)集成、設(shè)備部署和服務(wù)運(yùn)營(yíng)等全行業(yè)的不懈努力。

關(guān)于5G的各種疑問

關(guān)于5G，很多小伙伴還有一些疑問，下面我們來一一解答。

問題一：需要換手機(jī)嗎？

想用5G網(wǎng)絡(luò)，肯定需要換5G手機(jī)，這毋庸置疑。

目前華為、小米、OPPO、vivo、中興、三星等終端廠商都已經(jīng)推出了5G終端，只是售價(jià)不菲。好在有了5G網(wǎng)絡(luò)，如果不想換手機(jī)的話，你的4G手機(jī)還是能用的，移動(dòng)通信業(yè)提供向下兼容的各種服務(wù)，你看現(xiàn)在2G手機(jī)打電話、發(fā)短信都沒問題。

問題二：5G資費(fèi)貴不貴？

流量?jī)r(jià)格是根據(jù)基站技術(shù)水平而定的，隨著技術(shù)的進(jìn)步，5G費(fèi)用一定會(huì)大幅下降。

從5G的前輩2G、3G、4G分別用KB、MB、GB單位計(jì)費(fèi)來看，用戶使用流量會(huì)越來越多，具體花費(fèi)多少，還要看流量使用情況。

問題5G適用于哪些領(lǐng)域？三：

5G可以廣泛應(yīng)用于智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、智慧能源、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能家居、無線醫(yī)療、應(yīng)急安全等領(lǐng)域，深入影響我們生產(chǎn)生活各個(gè)方面。

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問題 基站增多，5G輻射四： 會(huì)不會(huì)很大？

輻射其實(shí)是一種能量傳遞方式。通信基站數(shù)量越多，手機(jī)通話效果就越好，而手機(jī)和基站之間的電磁輻射反而越小。

地球本身就是一個(gè)大磁場(chǎng)，自然界電閃雷鳴、太陽黑子活動(dòng)等都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。在生活中，微波爐、電磁爐、電視機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等和人們生活密不可分的家用電器也會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。

一般來說，電吹風(fēng)的輻射可以達(dá)到100μw/cm2，電磁爐的輻射能達(dá)到580μw/cm2，家庭中常用的無線路由器在1m內(nèi)產(chǎn)生的輻射超過60μw/cm2。按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求，通信基站的電磁輻射必須小于40μw/cm2，在實(shí)際執(zhí)行的時(shí)候，電信運(yùn)營(yíng)商考慮到信號(hào)疊加，輻射會(huì)控制在8μw/cm2以內(nèi)。與常用的家用電器相比，我們周邊通信基站的輻射量微乎其微。

總之，5G是一場(chǎng)革命，它以技術(shù)為驅(qū)動(dòng)，從人與人的連接延伸到萬物互聯(lián)，從個(gè)人和家庭延伸到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生活帶來革命性的影響，我們非常期待與它正式“見面”。