《電子技術(shù)應(yīng)用》
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關(guān)于即將到來的5G技術(shù)的一些解讀

2015-12-22

  僅僅在第一部4G手機(jī)強(qiáng)勢進(jìn)入市場五年之后,無線工業(yè)已經(jīng)在準(zhǔn)備5G的開發(fā)了。

  四個(gè)全國范圍內(nèi)的手機(jī)運(yùn)營商,加上智能手機(jī)芯片的制造商和主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)營商,都在為顧客們進(jìn)行著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開發(fā)。

  當(dāng)你在你的智能手機(jī)屏幕上,信號(hào)格旁邊看到一個(gè)小小的5G標(biāo)志之前,所有的行業(yè)參與者都要明白這其中有很多的重要的障礙。比如說,尚未確定的5G到底意味著什么,更別說它會(huì)是什么樣子,什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)。

  但是當(dāng)顧客在他們的手機(jī)上觀看流媒體時(shí),數(shù)量快速增長的4G帶寬被消耗殆盡,所以5G不久就成了必需品。當(dāng)通信工程師們瘋狂地工作開發(fā)5G的技術(shù)時(shí),在我們面前正在展現(xiàn)出一幅越來越清晰的畫面,告訴我們5G是誰,是干嘛的,從哪兒來,什么時(shí)候來,為什么會(huì)出現(xiàn)。

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  什么是5G?

  3G、4G、5G中的“G”代表“時(shí)代”,所以5G就是第五代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

  5G的標(biāo)準(zhǔn)還并沒有確定,根據(jù)AT&T網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商主席比爾·史密斯所說,5G可能會(huì)在2018年得出定義,而5G的標(biāo)準(zhǔn)將在2019年國際通信聯(lián)盟(聯(lián)合國的一個(gè)分支)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定會(huì)議上得出。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)決定哪種無線技術(shù)會(huì)被稱為“5G”,5G必須包括哪些特征,比如說它會(huì)有多快的速度。

  盡管如此,我們?nèi)匀豢梢詰{借以前的經(jīng)驗(yàn),加上無線產(chǎn)業(yè)正在試驗(yàn)的5G技術(shù),去猜測5G究竟是什么樣的。

  一句話來總結(jié):5G相比4G會(huì)使大量的新的無線設(shè)備更快,更智能,并且消耗更少的電量。5G會(huì)讓我們用上更快的智能手機(jī),更智能的家庭設(shè)備和續(xù)航更持久的可穿戴設(shè)備。

  5G會(huì)有多快?

  5G有潛力將上網(wǎng)速度提升到4G的40倍以上—這個(gè)速度快到足夠一秒下載8K的3D視頻,或者是六秒下好一部3D電影(在4G條件下這需要花費(fèi)6分鐘)。

  對(duì)顧客不幸的是,實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)是不同的。我們很樂意見到夢想中的極限速度,可是在現(xiàn)實(shí)世界中,實(shí)際速度會(huì)比之前承諾的要慢很多。

  諾基亞(NOK),最大的5G運(yùn)營商之一,相信當(dāng)網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷的時(shí)候,它的5G技術(shù)會(huì)讓現(xiàn)實(shí)世界的網(wǎng)速達(dá)到100M/s—這比4G的最高速度快近4倍。

  5G的另一個(gè)特點(diǎn)是它會(huì)有超低延遲,這就意味著它可以徹底地減少網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)你的需求所需的時(shí)間,也就可以更快地加載網(wǎng)站,應(yīng)用,視頻和信息。

  它將如何工作?

  有很多的無線產(chǎn)業(yè)的5G在超高頻率上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—可達(dá)到73000MHz。現(xiàn)在的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)廣播信號(hào)頻率范圍在700MHz到3500MHz之間。

  高頻率信號(hào)的好處在它們能夠提供超快的數(shù)據(jù)傳輸速度,缺點(diǎn)則是它們的行程距離太短,而且沒辦法輕松翻墻。這將意味著上千—可能甚至上百萬—的迷你基站,或者是低功率的無線接入點(diǎn)需要放置在每個(gè)燈桿、每棟建筑的頂部,或者是在每個(gè)家庭,還可能在每個(gè)房間。

  這樣就會(huì)出現(xiàn)一系列的問題。如何讓手機(jī)廠商處理所有的數(shù)據(jù)?根據(jù)Gartner的無線基礎(chǔ)設(shè)施分析員Akshay Sharma所言,有些公司,例如谷歌最近收購的ALpental,正在致力于研究那些“回程”問題,但是他們離得到答案還有一段距離。

  這就是為什么5G可能是對(duì)4G進(jìn)行速度補(bǔ)償,而不是直接代替4G。在建筑中或者擁擠的地方,5G可能會(huì)提供提供一個(gè)速度支援。但是當(dāng)你從高速上行駛下來的時(shí)候,4G可能是你唯一的選擇—至少會(huì)有一段時(shí)間。

  什么時(shí)候5G到來?

  這些問題沒有一個(gè)會(huì)在最近的時(shí)間內(nèi)得到答案。該行業(yè)達(dá)成的共識(shí)是在2018年冬季奧運(yùn)會(huì)的時(shí)候會(huì)在韓國金星5G測試,在2020年的某個(gè)時(shí)間開始大規(guī)模部署。

  Verizon公司曾經(jīng)說過他們的目標(biāo)是盡早地將5G推向市場—最早2017年。

  所有關(guān)于5G的問題都需要去解決,Verizon的5G技術(shù)將要廣泛部署這是非常不現(xiàn)實(shí)的。舉個(gè)例子,智能手機(jī)制造商需要在開發(fā)那些能夠發(fā)送和接收5G信號(hào)的芯片。


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