你是不是也有过这样的体验?


球赛正酣时,一个卡顿无情泼灭满腔热血?


领导催了几遍发资料,进度条却一副“皇帝不急太监急”的嘴脸?


气喘吁吁跑到山顶还是一格信号,恨不得搭个云梯爬到半空接收信号···



4G虽然能看视频,能上网,但是网速和网络覆盖率还远远没有达到理想的状态,现实与理想的差距就是科技不断进步的意义,在这种追求极致体验的大环境下,5G诞生了!


Generation简称G,5G也就是第5代移动通信技术。升级后的5G和4G、Wi-Fi相比有什么不同?它在哪些方面超越4G,它运用了哪些黑科技?5G信号能否取代Wi-Fi?


5G VS 4G


通信技术分为两种——有线通信和无线通信。两个人打电话,通话信息基于铜线、光纤这样的实物传播的就是有线通信,而借助电磁波进行通信的就是无线通信。



有线通信数据传输更稳定,网速更快,但是人无法随时随地带着这根线,要想随时随地都能上网,就需要一个覆盖面更大的介质,电磁波的优势就在此时显现出来,它无处不在,作为承载信息的介质再合适不过。无线通信用的电波属于电磁波的一个区间,根据频率不同可以分为低频、中频、高频等,电波频率越高,网速越快。


波长=光速/频率


毫米波



5G比4G快的根本原因是前者频率更高。4G用的波段是厘米波,5G用的波段是毫米波。虽然5G的频率约是4G的十倍,但是网速却快了百倍不止。据央视报道:一段10G视频,4G下载需要15分钟,而5G仅需9秒。


但是电磁波的特点是:频率越高电磁波越接近于直线传播,传播过程中的衰减越大。例如验钞机用的紫光(365nm)遇到遮挡物就无法穿透。这意味着5G要想实现全覆盖,就要解决高频电波传播距离短的问题。



微基站



如果说电磁波是无线通信中那根无形的“线”,那么基站就是这根线的节点,它充当翻译的角色,把手机发出的指令翻译成服务器能听懂的语言,然后把服务器的反馈翻译成人能看懂的语言。无论是通话还是上网的信号都是由基站提供的。


4G时代以高大的宏基站为主,一个发出的信号足以覆盖几十公里,但是距离基站越远信号越差。而5G时代将会涌现更多的微基站,它相对小巧,能很好地与与周围环境融为一体,均匀的布局能解决由于距离远产生的信号差问题。


大规模MIMO



以前的大哥大还有半截天线,随着时代的发展手机上的天线越来越短,到现在完全“消失”了。难道说现在的手机不需要天线接收信号吗?事实并非如此。随着通信频率越来越高,波长越来越短,天线也随之变短,短到可以完全藏匿在手机里。这意味着相同的空间里,频率更高的5G能比4G安插更多天线。


MIMO就是“多进多出”,多根天线发送,多根天线接收。信息借助电磁波这根线在空中传送,同样一条信息,分散到多条线路中传输显然比堵在一条线上更快,这和下班高峰期,四车道比单车道分流快一个道理。5G时代,MIMO技术将应用在基站和5G手机上,信号传输速度和反馈速度同时提升,将大大提高上网速度。


D2D技术



D2D技术即同一基站下的用户之间直接进行通信的的方式。这种技术类似于QQ面对面快传,本来双方需要网络才能互传文件,但是现在只要双方距离近,无需网络互相扫码也能互传文件。


5G时代,D2D技术的普及让短距离信息秒传不是梦,传播途径的优化也会使手机更省电。


总的来说,5G比4G网速更快是不争的事实,5G全覆盖后信号也更稳定。但是由于5G基建不完善,未来很长一段时间内4G仍然会是主流。中国移动研究院院长张同须也说:4G网络非常大,不可能建完5G就把4G扔掉,应该协同好5G和4G,实现协同发展的网络。


值得关注的一点是:由于电池要求的提高,5G手机能接收4G信号,但是4G手机不能接收5G的信号。


5G VS Wi-Fi



5G本质上是一种通信技术,而Wi-Fi本质上是电磁波,在生活中表现为网络信号,5G的范围显然比Wi-Fi更广泛,但是两者在网络信号这个领域有重叠。


私密性



每个Wi-Fi有专属加密方式,需要密码验证才能连接。


而5G信号无论何人,无需密码随时随地都可以连接(除了基站建设不完善的偏远地区)。


移动性



Wi-Fi是特定区域的网络,200米以外就无法正常上网。


而5G时代,只要有基站的地方都有5G信号,它的范围覆盖全国各地。


抗干扰能力


“交通拥堵”的Wi-Fi信号


井然有序的5G信号


Wi-Fi频率范围有限,并且每台设备发出的信号只手发出设备的管理,所以当同一个地点有很多不同的Wi-Fi存在时,彼此间会出现很强的信号干扰,造成上网卡顿。这种情况类似于没有红绿灯的十字路口,很容易出现堵车、车祸等现象。


而5G信号频率范围很大,由专门的“交警”(中心设备)指挥,每台设备都有自己的专属频率,互不干扰,所以即使很多人同时上网,彼此的信号也不会相互干扰。


公开数据表明,WiFi在过去承载了65%-90%的智能手机流量。在家用WiFi,外出用4G,这已经成为很多人的“默认做法”。5G未来可能会取代4G,但是从流量性价比的角度考量,Wi-Fi+XG仍然会是以后的主流上网模式。(X=1,2,3···)


中国移动未雨绸缪,早在几年前就着手布局5G


从2013年开始,中国移动就牵头组织制定了5G需求的一个目标;其次,中国移动牵头推动了5G的国际标准制定,到现在申请针对5G的专利1000多项,同时提交国际文稿1500多项,位于全球运营商的第一阵营;另外中国移动始终引领着5G关键技术的核心设计,譬如核心网的网络架构、SBA架构、面向服务的网络架构等;除此之外,中国移动也在积极构建5G端到端的产业,目前已有5G网络领航计划、5G终端先行者计划,以及2018年到2019年在17个城市开展的5G试验和一些示范工作。



7月17日,在2019年IMT-2020(5G)峰会上,中国移动研究院院长张同须表示,到2019年年底,中国移动将在约50个城市建设5万个5G基站,到2020年,希望能够提供所有地级以上城市的5G商用服务。


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参考文献:


佚名,5G无线通信与4G的典型区别,[EB/OL]

https://wenku.baidu.com/view/d9693fa77d1cfad6195f312b3169a4517723e582.html?from=search,2018-09-21


百度百科,“5G”词条,[EB/OL]

https://www.baidu.com/link?url=9x8HTOIHJcB7fDzxeqaOtbQRxZpoYqatzj67Dr90zBEHxVWNYgbMW39gO5Z8C59RzS2CHj697Yp9oGlaRdR9dq&wd=&eqid=d088f5500005708b000000035d355992


李景枫, 王宝莹. 5G与WIFI联合组网的关键技术研究及发展趋势分析[J]. 科技创新导报, 2017(27):128+13

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