5G時代來了

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

什么是5G？它有哪些特點？它比4G厲害在哪些地方……關于5G這個新朋友，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，我就是第五代移動通信技術。就跟大哥大變成智能手機、DOS系統(tǒng)變成Windows10操作系統(tǒng)、綠皮火車變成“復興號”高鐵一樣，從前輩們到我是大幅度的技術升級。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，我會讓世界上任何一個地方都有網(wǎng)絡，人們在房間、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)絡保持連接。

今年6月初，工信部向中國電信股份有限公司（簡稱“中國電信”）、中國移動通信集團有限公司（簡稱“中國移動”）、中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司（簡稱“中國聯(lián)通”）、中國廣播電視網(wǎng)絡有限公司（簡稱“中國廣電”）這4位大佬發(fā)放了5G商用牌照，這意味著電信運營商可以在全國范圍內開展5G商業(yè)化運營。但其實，各電信運營商從2018年起就已經(jīng)在全國40多個城市開展了試商用網(wǎng)絡建設，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？

雖然中國不是全球第一個推出5G商用的國家，但是目前中國5G中頻段系統(tǒng)設備、終端芯片、智能手機都處于全球產(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。

5G帶來的最直觀的變化就是網(wǎng)速的提升。根據(jù)一項互聯(lián)網(wǎng)報告，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到20Gbps，用戶體驗速率可達到100Mbps—1Gbps，足足是4G速率的10—20倍呢。

有了5G后，下載一部4K電影可能只需上個洗手間的工夫。

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

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兒高速一會兒省道，運氣不好的時候還得進市區(qū)等紅燈，所以，甭管4G和寬帶看起來有多快，玩游戲、看視頻時難免遇到卡頓的情況，這就是網(wǎng)絡延遲。

有了5G后，網(wǎng)絡延遲基本不存在，因為5G的網(wǎng)絡延遲大約是1ms，這相當于4G的幾十分之一。1ms是個什么概念？1ms就是0.001s。舉個例子，醫(yī)生遠程控制機器人手臂進行手術，端到端的時延可能只需要1ms，這就實現(xiàn)了機器人與醫(yī)生的無縫溝通。

高速公路車道再多，汽車車速再快，也架不住春運時的流量高峰。同樣的道理，咱們平時在地鐵里瀏覽新聞、在食堂看比賽、在圖書館查資料的時候總是會發(fā)現(xiàn)要么4G死活連不上，要么連上了卻打不開網(wǎng)頁，這是因為你身邊的手機太多了，大家都在用手機流量，把網(wǎng)絡擠爆了。

有了5G后，就算10萬人一起看比賽，網(wǎng)絡也不會擠爆，因為5G在每平方千米可以讓100萬臺設備同時上網(wǎng)。

5G的大野心

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

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

再說自動駕駛。舉個例子，現(xiàn)在汽車自動駕駛系統(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。

要想解決這個問題，汽車的自動駕駛系統(tǒng)必須時刻在線，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、VR設備和汽車能聯(lián)網(wǎng)，你家的電視、空調、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，之所以沒有實現(xiàn)，一個很重要的原因就是網(wǎng)絡容量不夠。要想讓花盆都聯(lián)網(wǎng)，就得用上5G，5G可以實現(xiàn)隨時隨地的萬物互聯(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，只制作一兩個小發(fā)明、進行小創(chuàng)新遠遠不夠。從技術的角度看，5G是對現(xiàn)有移動通信系統(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信號的波長比其他信號的波長更短，屬于毫米級。波長短了，天線就短，天線短了，一臺設備就能同時放進很多根天線，這能保證5G設備同時發(fā)出和接收很多組信號。這叫作大規(guī)模多進多出技術（massive MIMO）。

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

在每個頻道中，5G信號可以發(fā)出很多組信號，每一組信號的頻率非常接近，而且不會導致接收信號的時候分不清誰是誰，這叫作正交頻分復用（OFDM）。這就好比5G讓不同顏色的彩筆傳遞不同類型的信息，因為接收信息的人分得清彩筆色號，所以5G敢把色號配齊，不怕混淆。

通俗地說，移動通信就是讓手機一邊到處走一邊和附近的基站說話。

由于5G信號的波長變短，屬于毫米級，所以必須把基站建得很密，這樣一來，每臺手機附近總會有一個基站。手機和基站離得近，它們“說話”時就不用使勁喊，會更加省電。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，建立微基站。微基站能完美地融入城市景觀，不會使城市環(huán)境受到影響。

5G允許你坐在速度為500km/h的車上而網(wǎng)絡不掉線，這就要求手機和基站互相聯(lián)系的時候必須知道對方在哪個方向，并且得正對著那個方向“說話”。所以，5G會用到一種特殊的技術——波束賦形。波束賦形能使電磁波指向它所提供服務的設備，而且能隨設備移動轉變方向。

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

現(xiàn)在兩個人面對面打電話、傳照片，信號都是通過基站進行中轉，延時高，效率還低，而5G會用到一個新招數(shù)——D2D（設備到設備），也就是兩臺設備之間直接傳數(shù)據(jù)。5G時代，手機之間直接傳數(shù)據(jù)，只需要“知會”基站一聲就可以，效率大大提高。

上面說的這幾個創(chuàng)新只是一個方面，要想趕快用上5G，我們還需要芯片設計、硬件生產(chǎn)、系統(tǒng)集成、設備部署和服務運營等全行業(yè)的不懈努力。

關于5G的各種疑問

關于5G，很多小伙伴還有一些疑問，下面我們來一一解答。

想用5G網(wǎng)絡，肯定需要換5G手機，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，只是售價不菲。好在有了5G網(wǎng)絡，如果不想換手機的話，你的4G手機還是能用的，移動通信業(yè)提供向下兼容的各種服務，你看現(xiàn)在2G手機打電話、發(fā)短信都沒問題。

流量價格是根據(jù)基站技術水平而定的，隨著技術的進步，5G費用一定會大幅下降。

從5G的前輩2G、3G、4G分別用KB、MB、GB單位計費來看，用戶使用流量會越來越多，具體花費多少，還要看流量使用情況。

5G可以廣泛應用于智慧城市、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、應急安全等領域，深入影響我們生產(chǎn)生活各個方面。

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

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

一般來說，電吹風的輻射可以達到100μw/cm2，電磁爐的輻射能達到580μw/cm2，家庭中常用的無線路由器在1m內產(chǎn)生的輻射超過60μw/cm2。按照國家標準要求，通信基站的電磁輻射必須小于40μw/cm2，在實際執(zhí)行的時候，電信運營商考慮到信號疊加，輻射會控制在8μw/cm2以內。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是一場革命，它以技術為驅動，從人與人的連接延伸到萬物互聯(lián)，從個人和家庭延伸到社會各個領域，為社會經(jīng)濟、生活帶來革命性的影響，我們非常期待與它正式“見面”。