關于新一代無線通信技術，即5G的到來，通信界有一個普遍共識，那就是5G將在很多方面改變我們身處的環境，進而改變我們的生活。雖然，業界非常希望5G早日成為現實，不過在5G建設中的困難是不得不正視的問題。自從5G技術獲得討論開始，它便被認為是一項重要的基礎技術，將為自動駕駛汽車、AR／VR、以及遠程醫療等領域帶來強大的動力。

5G是什么？

5G是第五代蜂窩技術，有望大大提高無線網絡的速度、覆蓋率和響應能力。那么，5G的速率到底有多快？要比一般的蜂窩連接速率快10到100倍，甚至比在家里使用的物理光纜所能獲得的速度還要快。

只是速度的問題嗎？

當然不是，5G的一個關鍵的好處就是低延遲。延時是指當你點擊一個鏈接，或者開始在手機上播放視頻，將請求發送到網絡，以及網絡響應并提供網站頁面，或開始播放視頻之間的響應時間。5G網絡能夠大大縮短響應時間，大幅提升用戶體驗。

在當前網絡中，這種延遲時間可以持續大約20毫秒。這看起來似乎并不多，但在5G環境下，延遲會減少到1毫秒，也就是普通相機完成閃光燈所用的時間。這種響應能力對于一些事情來說至關重要，比如在虛擬現實中玩一場激烈的電子游戲，或者身處上海的外科醫生通過遠程控制一對機械手臂在北京進行手術，不過延遲仍然會受到連接范圍的影響。實際上，這種高速連接意味著自動駕駛汽車有了實時溝通的方式。

5G是如何工作的？

5G最初使用的是超高頻頻譜，它的頻譜范圍較短，容量比較高，可以為在線接入提供巨大的管道。但考慮到信號的范圍和干擾問題，運營商開始探索低頻段，目前網絡中使用的這種類型，可以幫助5G通過更遠距離、墻壁和其他障礙物。這樣做導致的結果是，雖然運營商們最初承諾的速度將不會很快實現，但這仍將是4GLTE在技術上的一大進步。

5G還有其他好處嗎？

5G網絡設計可以用于連接比傳統蜂窩網絡多得多的設備。你一定聽說過物聯網的發展趨勢？5G可以驅動你周圍的多個設備，不論是你家狗狗的項圈，還是家里的冰箱。5G網絡還可以專門用于處理企業使用的設備，比如農用設備或自動取款機。除了速度之外，它還可以在不需要固定連接的連接產品上以不同的方式工作，比如肥料傳感器。這種低功耗掃描儀被設計成可以在同一個電池上工作10年，并且仍然能夠定期發送數據。

新的5G技術有什么缺點呢？

高頻頻譜在容量和速度上是實現大幅提升的關鍵所在，但也帶來了缺點。高頻頻譜的傳輸范圍并不大，尤其是遇到樹或建筑物之類的障礙物時。因此，運營商將不得不在任何接收5G信號的區域部署更多的小型蜂窩無線電臺，這些電臺被創造性地命名為“小蜂窩”。

但是，這存在一個潛在的問題。可能會惹惱哪些不想讓手機靠近他們的人。考慮到潛在的健康風險，它們最終可能成為一些用戶的眼中釘，可能會遭到一些反對。使用低頻頻段的運營商們只需要設置更少的蜂窩電臺就可以擺脫，但5G肯定會要求運營商進一步構建自己的網絡。

關于5GNR

5G是顯而易見的，但是NR代表的是新的無線電，它是標準的名字，整個無線產業都在支持它。2018年6月14日，華為、三星等企業發布新聞公報稱，國際標準組織“第三代合作伙伴計劃”3GPP全體會議已批準第五代移動通信技術5G NR的獨立組網標準，但要在12月才能正式出來。

這很重要，因為這意味著當涉及到他們的移動5G網絡時，每個人都站在同一條戰線上。美國電話電報公司AT＆T和T－Mobile等運營商在建設自己的網絡時都在跟蹤5G NR。但在5G標準獲得批準之前，威瑞森就開始測試5G作為寬帶替代服務，目前還沒有使用這個標準。該公司表示，其寬帶服務最終將采用5G NR，并計劃將NR用于5G移動網絡。

關于毫米波

所有蜂窩網絡都使用無線電波在空中傳輸數據，而標準網絡則使用700兆赫這樣的低頻頻段的頻譜。一般來說，頻帶或頻率越高，你能達到的速度就越快。然而，更高頻率的結果是更短的范圍。

要達到如此高的5G速度，你需要非常高的頻譜。毫米波的范圍在24千兆赫和100千兆赫之間。超高頻的問題是，除了短距離之外，它還相當挑剔——一片樹葉吹錯了方向，就會受到干擾。忘記像圍墻這樣的障礙。電信運營商們正在嘗試使用軟件和廣播技巧來解決這些問題，并確保穩定的連接。

小基站

傳統的蜂窩網絡覆蓋通常來自布滿不同無線電和天線的巨型發射塔。這些天線能夠遠距離地廣播信號，所以并不需要很多天線。5G的小型基站正好相反——背包大小的小基站可以掛在路燈、電線桿、屋頂或其它地方。他們只能在小范圍類內發射5G信號，所以5G建設的想法是在密集的網絡中散布大量5G信號。

有些城市已經有了這種密集的網絡，但如果走出都市區，這些小型單元就會成為更大的挑戰。

Sub－6GHz

考慮到真正的高頻段頻譜會帶來許多麻煩，有一個運動是在一個低得多的頻率，或任何低于6GHz的頻率。另外一個好處是，運營商可以使用他們已經擁有的頻譜來接入5G網絡。這就是為什么你看到越來越多的載波采用更低的頻譜。

但較低的頻譜有相反的問題：當它到達很遠的距離時，它的速度和容量與毫米波頻譜不同。最理想的是運營商將兩者結合起來使用。

千兆LTE

作為5G的前身，你會聽到更多關于千兆LTE的消息。最終，在現有的LTE網絡上，速度將大大提高。但建設千兆LTE網絡的工作為5G網絡奠定了基礎。

MIMO

多輸入多輸出的縮寫。基本上，就是把更多的天線塞到我們的手機和蜂窩基站上。你總可以有更多的天線。它們可以接入速度更快的千兆位LTE網絡，各家公司也在部署所謂的4x4 MIMO（4個天線安裝在一部手機上）。

載波聚合

無線運營商可以將不同頻段的無線電頻率組合在一起，這樣像三星Galaxy S8這樣的手機就可以選擇最快速、最不擁擠的一款。把它想象成一條三車道的高速公路，這樣汽車就可以根據哪條車道的交通流量更少來進進出出。

QAM

這是一個高度技術性的術語，它代表正交調幅。您需要知道的是，它允許流量以不同于載波聚合或MIMO的方式快速移動。好比上面所說的高速公路的比喻，有了256個QAM，你就有了載著數據的大型拖拉機拖車，而不是微型汽車。MIMO、運營商聚合和QAM已經在進軍4G網絡，但在5G領域也發揮著重要作用。

波束形成

這是一種將5G信號定向到特定方向的方法，可能會為您提供自己的特定連接。Verizon一直在使用毫米波波譜的波束形成技術，繞過墻壁或樹木等障礙物。

未經授權的頻譜

蜂窩網絡都依賴于所謂的許可頻段，他們擁有并從政府購買。但是，5G技術的發展帶來了這樣一種認識，即在保持廣泛的覆蓋范圍方面，還沒有足夠的頻譜。因此運營商們轉向了無照頻段，類似于我們的Wi－Fi網絡所依賴的那種免費無線電波。

網絡分段

這是一種能夠分割出單個頻譜的能力，以提供特定設備所需的連接。例如，同樣的蜂窩基站可以提供低功耗、慢速連接你家水表傳感器的功能，同時提供更快、更低延遲的連接，連接到正在實時導航的自動駕駛汽車。