溫國(guó)玉
“不是我不明白,是這世界變化太快?!?G、2G、3G、4G,按著平均每十年的速度,一級(jí)級(jí)刷新著我們的通訊技術(shù)。當(dāng)你在沾沾自喜地把3G手機(jī)換成4G,還沒體驗(yàn)到4G有多快時(shí),對(duì)不起,5G又要來啦。
什么是5G?
可能你會(huì)問,什么是5G?不就是比4G多1G嗎?這可不是1G的問題,而是一代新通訊技術(shù)的誕生。
G在英語(yǔ)中是一代的意思。無(wú)線技術(shù)的手機(jī)技術(shù)始于1G,也就是我們的大哥大時(shí)代。在上世紀(jì)90年代初,它擴(kuò)展到2G,通信公司開始讓人們能夠用兩個(gè)蜂窩設(shè)備發(fā)送短信,諾基亞就是在這個(gè)時(shí)候席卷全球的。
最終,世界轉(zhuǎn)移到3G,這讓人們可以撥打電話,發(fā)送短信,瀏覽互聯(lián)網(wǎng)。到了4G時(shí)代,手機(jī)通訊技術(shù)不僅具備3G的所有功能,還利用第三代無(wú)線上網(wǎng)功能拓展出了許多新的功能,網(wǎng)速提高,使得人們可以瀏覽網(wǎng)頁(yè),發(fā)送短信和撥打電話,他們甚至可以隨時(shí)下載和上傳大型視頻文件。
然后,企業(yè)加入LTE(長(zhǎng)期演進(jìn)項(xiàng)目)中,這是一種由3GPP組織制定的全球通用標(biāo)準(zhǔn),用4G連接。比起像WiMax(全球微波互聯(lián)接入)的競(jìng)爭(zhēng)技術(shù),4G的LTE成為最快和最穩(wěn)定的種類。WiMax和LTE之間的區(qū)別類似于藍(lán)光光碟和DVD之間的區(qū)別:兩種技術(shù)都取得了類似的結(jié)果,但重要的是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)讓大家都使用。LTE就是這樣做的,它讓4G技術(shù)網(wǎng)速更快。
5G將建立在4G的LTE基礎(chǔ)上,一如既往允許人們發(fā)送短信,撥打電話,瀏覽網(wǎng)頁(yè),但網(wǎng)絡(luò)傳輸速度更快。目前,4G的LTE傳輸速度最快大約每秒一千兆字節(jié),這意味著它在完美的條件下,需要一個(gè)小時(shí)左右才能下載一個(gè)簡(jiǎn)短的高清電影。但在實(shí)際運(yùn)行中,人們很少體驗(yàn)到4G的最大下載速度,因?yàn)樾盘?hào)可以被很多事情打擾:建筑,微波爐,無(wú)線電線號(hào),等等。而5G的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度將比4G快多少呢?
快100倍的5G
5G將采取雙向傳遞無(wú)線電波。當(dāng)你打電話給一個(gè)人時(shí),你的電話將你的聲音轉(zhuǎn)換成電子信號(hào),傳輸電子信號(hào)到最近的使用無(wú)線電波接收技術(shù)的信號(hào)塔。小區(qū)發(fā)射塔通過各地的信號(hào)塔網(wǎng)絡(luò)反射信號(hào),并最終到達(dá)你的朋友電話。當(dāng)你通過發(fā)送其他形式的數(shù)據(jù)(如照片和視頻)時(shí),同樣的事情也會(huì)發(fā)生。
由于無(wú)線電波震動(dòng)頻率更快, 5G將利用更先進(jìn)的技術(shù),配置更高的電臺(tái)頻率和更大的寬帶。例如,4G所占據(jù)的頻帶高達(dá)20MHz。在5G的情況下,為了提高網(wǎng)速,它所處頻帶會(huì)高達(dá)6GHz。由于頻率高了穿透性很差,基站會(huì)更密集,所以多個(gè)輸入和輸出的陣列天線將可能被用來增強(qiáng)信號(hào)到提供5G服務(wù)的地方。就拿MIMO來說,5G將該技術(shù)升級(jí)成了Massive MIMO,當(dāng)中的天線配置從16x16猛增至256x256,這將會(huì)帶來無(wú)線網(wǎng)絡(luò)速度和覆蓋的飛躍。
高頻率、大容量和密集的信號(hào)接收點(diǎn),會(huì)使得5G網(wǎng)絡(luò)的下載速度飛起來,高達(dá)每秒10千兆比特,比4G速度快100倍。這意味著一個(gè)完整的高清電影可以在幾秒鐘內(nèi)下載。這也將減少延遲,讓人們實(shí)現(xiàn)秒刷網(wǎng)頁(yè)。
美好的5G時(shí)代
正是由于超強(qiáng)的網(wǎng)速,5G來臨時(shí),整個(gè)世界會(huì)經(jīng)歷翻天覆地的變化。它會(huì)有足夠的帶寬,支持千萬(wàn)個(gè)入網(wǎng)家庭和工作場(chǎng)合的設(shè)備。
比如,快速網(wǎng)絡(luò)和大容量支撐,將實(shí)現(xiàn)真正的“網(wǎng)絡(luò)世界”。不僅是你的手機(jī)和電腦能聯(lián)網(wǎng),你的家電、門鎖、監(jiān)控?cái)z像機(jī)、汽車、可穿戴設(shè)備、甚至狗項(xiàng)圈都能夠連接上網(wǎng)絡(luò)。狗項(xiàng)圈聯(lián)網(wǎng)后,狗狗走失,找到它輕而易舉;聯(lián)網(wǎng)的冰箱,會(huì)提醒你今天缺奶酪了;建筑物、橋梁和道路聯(lián)網(wǎng)后,可以時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑物質(zhì)量,提前預(yù)防倒塌風(fēng)險(xiǎn);企業(yè)和政府也能時(shí)時(shí)監(jiān)控交通擁堵、污染等級(jí)以及停車需求,從而將有關(guān)信息時(shí)時(shí)傳送至你的智能手機(jī);病人生命體征數(shù)據(jù)可以被記錄和監(jiān)控,讓醫(yī)生更好地了解生活習(xí)慣與健康狀況的因果關(guān)系。
由于只有1毫秒的延遲時(shí)間,5G環(huán)境下,虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),無(wú)人駕駛汽車、遠(yuǎn)程醫(yī)療這些需要時(shí)間精準(zhǔn)、網(wǎng)速超快的技術(shù)也將成為可能。
可能你會(huì)擔(dān)心,如果有了5G,你的4G和3G手機(jī)是不是沒法用了。其實(shí),大可不用擔(dān)心。
全球主要的電信公司已經(jīng)開始合作,共創(chuàng)5G的全球標(biāo)準(zhǔn)。雖然這些標(biāo)準(zhǔn)大多數(shù)還沒成形,但5G還會(huì)有一個(gè)更大的兼容功能,兼容4G、3G和wifi等多種形式,所以輸入wifi密碼、從數(shù)據(jù)連接切換到wifi都會(huì)輕松過度。
不僅如此,此前,3G時(shí)代的通信標(biāo)準(zhǔn),有歐盟主導(dǎo)的GSM/WCDMA、美國(guó)主導(dǎo)的CDMA及其后續(xù)演進(jìn)、中國(guó)主導(dǎo)的TD—SCDMA;在4G時(shí)代,有中國(guó)主導(dǎo)的TD—LTE、歐洲主導(dǎo)的FDD—LTE兩種制式,因?yàn)槭謾C(jī)標(biāo)準(zhǔn)不同,出個(gè)國(guó)還得換手機(jī)。但5G時(shí)代將實(shí)現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模式,一個(gè)手機(jī)包打全球。
5G時(shí)代很科幻,但并不遙遠(yuǎn)。此刻,全球運(yùn)營(yíng)商們都在努力鉆研5G技術(shù),要知道全球手機(jī)也就十幾億,但如果幾百億的物品也能聯(lián)網(wǎng),那是一個(gè)多么龐大的利潤(rùn)空間。在美國(guó)各地的一些測(cè)試地點(diǎn),已經(jīng)用上了5G。專家預(yù)計(jì),到2020年,我們就可以真正用上5G了。