5G将在很多方面改变我们身处的环境，进而改变我们的生活

关于新一代无线通信技术，即5G的到来，通信界有一个普遍共识，那就是5G将在很多方面改变我们身处的环境，进而改变我们的生活。虽然，业界非常希望5G早日成为现实，不过在5G建设中的困难是不得不正视的问题。自从5G技术获得讨论开始，它便被认为是一项重要的基础技术，将为自动驾驶汽车、AR／VR、以及远程医疗等领域带来强大的动力。

5G是什么？

5G是第五代蜂窝技术，有望大大提高无线网络的速度、覆盖率和响应能力。那么，5G的速率到底有多快？要比一般的蜂窝连接速率快10到100倍，甚至比在家里使用的物理光缆所能获得的速度还要快。

只是速度的问题吗？

当然不是，5G的一个关键的好处就是低延迟。延时是指当你点击一个链接，或者开始在手机上播放视频，将请求发送到网络，以及网络响应并提供网站页面，或开始播放视频之间的响应时间。5G网络能够大大缩短响应时间，大幅提升用户体验。

在当前网络中，这种延迟时间可以持续大约20毫秒。这看起来似乎并不多，但在5G环境下，延迟会减少到1毫秒，也就是普通相机完成闪光灯所用的时间。这种响应能力对于一些事情来说至关重要，比如在虚拟现实中玩一场激烈的电子游戏，或者身处上海的外科医生通过远程控制一对机械手臂在北京进行手术，不过延迟仍然会受到连接范围的影响。实际上，这种高速连接意味着自动驾驶汽车有了实时沟通的方式。

5G是如何工作的？

5G最初使用的是超高频频谱，它的频谱范围较短，容量比较高，可以为在线接入提供巨大的管道。但考虑到信号的范围和干扰问题，运营商开始探索低频段，目前网络中使用的这种类型，可以帮助5G通过更远距离、墙壁和其他障碍物。这样做导致的结果是，虽然运营商们最初承诺的速度将不会很快实现，但这仍将是4GLTE在技术上的一大进步。

5G还有其他好处吗？

5G网络设计可以用于连接比传统蜂窝网络多得多的设备。你一定听说过物联网的发展趋势？5G可以驱动你周围的多个设备，不论是你家狗狗的项圈，还是家里的冰箱。5G网络还可以专门用于处理企业使用的设备，比如农用设备或自动取款机。除了速度之外，它还可以在不需要固定连接的连接产品上以不同的方式工作，比如肥料传感器。这种低功耗扫描仪被设计成可以在同一个电池上工作10年，并且仍然能够定期发送数据。

新的5G技术有什么缺点呢？

高频频谱在容量和速度上是实现大幅提升的关键所在，但也带来了缺点。高频频谱的传输范围并不大，尤其是遇到树或建筑物之类的障碍物时。因此，运营商将不得不在任何接收5G信号的区域部署更多的小型蜂窝无线电台，这些电台被创造性地命名为“小蜂窝”。

但是，这存在一个潜在的问题。可能会惹恼哪些不想让手机靠近他们的人。考虑到潜在的健康风险，它们最终可能成为一些用户的眼中钉，可能会遭到一些反对。使用低频频段的运营商们只需要设置更少的蜂窝电台就可以摆脱，但5G肯定会要求运营商进一步构建自己的网络。

关于5GNR

5G是显而易见的，但是NR代表的是新的无线电，它是标准的名字，整个无线产业都在支持它。2018年6月14日，华为、三星等企业发布新闻公报称，国际标准组织“第三代合作伙伴计划”3GPP全体会议已批准第五代移动通信技术5G NR的独立组网标准，但要在12月才能正式出来。

这很重要，因为这意味着当涉及到他们的移动5G网络时，每个人都站在同一条战线上。美国电话电报公司AT＆T和T－Mobile等运营商在建设自己的网络时都在跟踪5G NR。但在5G标准获得批准之前，威瑞森就开始测试5G作为宽带替代服务，目前还没有使用这个标准。该公司表示，其宽带服务最终将采用5G NR，并计划将NR用于5G移动网络。

关于毫米波

所有蜂窝网络都使用无线电波在空中传输数据，而标准网络则使用700兆赫这样的低频频段的频谱。一般来说，频带或频率越高，你能达到的速度就越快。然而，更高频率的结果是更短的范围。

要达到如此高的5G速度，你需要非常高的频谱。毫米波的范围在24千兆赫和100千兆赫之间。超高频的问题是，除了短距离之外，它还相当挑剔——一片树叶吹错了方向，就会受到干扰。忘记像围墙这样的障碍。电信运营商们正在尝试使用软件和广播技巧来解决这些问题，并确保稳定的连接。

小基站

传统的蜂窝网络覆盖通常来自布满不同无线电和天线的巨型发射塔。这些天线能够远距离地广播信号，所以并不需要很多天线。5G的小型基站正好相反——背包大小的小基站可以挂在路灯、电线杆、屋顶或其它地方。他们只能在小范围类内发射5G信号，所以5G建设的想法是在密集的网络中散布大量5G信号。

有些城市已经有了这种密集的网络，但如果走出都市区，这些小型单元就会成为更大的挑战。

Sub－6GHz

考虑到真正的高频段频谱会带来许多麻烦，有一个运动是在一个低得多的频率，或任何低于6GHz的频率。另外一个好处是，运营商可以使用他们已经拥有的频谱来接入5G网络。这就是为什么你看到越来越多的载波采用更低的频谱。

但较低的频谱有相反的问题：当它到达很远的距离时，它的速度和容量与毫米波频谱不同。最理想的是运营商将两者结合起来使用。

千兆LTE

作为5G的前身，你会听到更多关于千兆LTE的消息。最终，在现有的LTE网络上，速度将大大提高。但建设千兆LTE网络的工作为5G网络奠定了基础。

MIMO

多输入多输出的缩写。基本上，就是把更多的天线塞到我们的手机和蜂窝基站上。你总可以有更多的天线。它们可以接入速度更快的千兆位LTE网络，各家公司也在部署所谓的4x4 MIMO（4个天线安装在一部手机上）。

载波聚合

无线运营商可以将不同频段的无线电频率组合在一起，这样像三星Galaxy S8这样的手机就可以选择最快速、最不拥挤的一款。把它想象成一条三车道的高速公路，这样汽车就可以根据哪条车道的交通流量更少来进进出出。

QAM

这是一个高度技术性的术语，它代表正交调幅。您需要知道的是，它允许流量以不同于载波聚合或MIMO的方式快速移动。好比上面所说的高速公路的比喻，有了256个QAM，你就有了载着数据的大型拖拉机拖车，而不是微型汽车。MIMO、运营商聚合和QAM已经在进军4G网络，但在5G领域也发挥着重要作用。

波束形成

这是一种将5G信号定向到特定方向的方法，可能会为您提供自己的特定连接。Verizon一直在使用毫米波波谱的波束形成技术，绕过墙壁或树木等障碍物。

未经授权的频谱

蜂窝网络都依赖于所谓的许可频段，他们拥有并从政府购买。但是，5G技术的发展带来了这样一种认识，即在保持广泛的覆盖范围方面，还没有足够的频谱。因此运营商们转向了无照频段，类似于我们的Wi－Fi网络所依赖的那种免费无线电波。

网络分段

这是一种能够分割出单个频谱的能力，以提供特定设备所需的连接。例如，同样的蜂窝基站可以提供低功耗、慢速连接你家水表传感器的功能，同时提供更快、更低延迟的连接，连接到正在实时导航的自动驾驶汽车。