5G網(wǎng)絡(luò)離我們究竟有多遠(yuǎn)

瑞杰

目前我們使用的智能手機(jī)，以及可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接大多是基于4G技術(shù)打造的，但5G網(wǎng)絡(luò)擁有更高的性能表現(xiàn)，有望在未來徹底改變我們的工作和生活方式。

5G網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)

目前，5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被視為未來物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，因為所謂的物聯(lián)網(wǎng)將包含數(shù)十億個傳感器、應(yīng)用程序、安全系統(tǒng)、健康監(jiān)視器、智能手機(jī)、智能手表等設(shè)備。

未來你寵物身上的芯片會自動跟屋里的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，你將知道自己的孩子什么時候回的家，而在高速公路上的汽車則會實現(xiàn)自動駕駛。

知名市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)計，2020年可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將從2015年的50億個上漲至250億個。

因此，所有這些傳感器、設(shè)備所產(chǎn)生的巨大數(shù)據(jù)流量就要求運(yùn)營商花費(fèi)數(shù)十億美元升級5G網(wǎng)絡(luò)，以滿足我們越來越大的流量需求。

5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢

據(jù)悉，5G網(wǎng)絡(luò)的速度是目前4G網(wǎng)絡(luò)的66倍，這種超快的網(wǎng)速將使許多事情變得可能。

舉例來說，自動駕駛汽車可以在千鈞一發(fā)之際快速做出反應(yīng);實時視頻會議會讓你感覺在同一間屋子里對話;城市管理部門可以實時監(jiān)控交通堵塞、污染和停車場空位情況，并把這些信息實時傳輸給路上的智能汽車。

5G網(wǎng)絡(luò)將為我們帶來三大優(yōu)勢：

第一，全新應(yīng)用。5G網(wǎng)絡(luò)的普及將使得包括虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實這些技術(shù)成為主流。

其中，增強(qiáng)現(xiàn)實可以將包括出行方向、產(chǎn)品價格或者對方名字等信息投射在用戶視野中，比如可以投射在汽車的前擋風(fēng)玻璃上。虛擬現(xiàn)實則可以在用戶視野內(nèi)創(chuàng)造出一個完全虛擬的場景，而無論是虛擬現(xiàn)實還是增強(qiáng)現(xiàn)實，都對數(shù)據(jù)獲取速度有著極高的要求。

第二，即時滿足。4G網(wǎng)絡(luò)下的最快下載速度大約是每秒150MB，但5G網(wǎng)絡(luò)的最快下載速度則達(dá)到了每秒10GB。換句話說，我們僅需4秒鐘就可以下載完《銀河護(hù)衛(wèi)隊》，而4G網(wǎng)絡(luò)下則需要6分鐘。

第三，瞬時響應(yīng)。除了可以在單位時間內(nèi)傳輸更多數(shù)據(jù)以外，5G還可以大幅縮短數(shù)據(jù)開始傳輸前的等待時間。

我們在4G網(wǎng)絡(luò)觀看視頻前等待數(shù)秒并不是什么太大的問題，但如果在自動駕駛汽車行駛時碰到數(shù)據(jù)延遲就完全不能接受了。具體來說，就目前4G網(wǎng)絡(luò)而言，該網(wǎng)絡(luò)通常需要15毫秒—25毫秒的時間將數(shù)據(jù)傳輸給可能發(fā)生碰撞的車輛，然后車輛才會開始緊急制動。但在未來的5G網(wǎng)絡(luò)下，這一數(shù)據(jù)的傳輸時間將僅為1毫秒。

建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的困難

目前，整個行業(yè)都希望能在2020年交付首個5G網(wǎng)絡(luò)，而包括AT&T和諾基亞通信也都認(rèn)為這一時間預(yù)計相當(dāng)合理。

不過，德勤副主席兼美國電信部門負(fù)責(zé)人克雷格·威金頓則認(rèn)為2022年是一個更加合理的推出時間點。而貝爾實驗室無線研究部副總裁托德·西澤爾則認(rèn)為，5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模普及至少要等到2025年。

但無論如何，5G網(wǎng)絡(luò)的到來也不僅僅是時間問題。

在架設(shè)大規(guī)模5G網(wǎng)絡(luò)的時候，移動運(yùn)營商需要首先增強(qiáng)在手機(jī)和天線端之間的數(shù)據(jù)傳輸能力，也就是我們通常所說的移動基站。在這一方面，運(yùn)營商可以重點考慮采用更高頻段的頻譜資源。因為如今大多數(shù)手機(jī)使用的都是3GHz以下的頻譜，而5G網(wǎng)絡(luò)通常都需要使用更高頻率的頻段。

但是，更高頻率的電波在遠(yuǎn)距離傳輸或者建筑物林立的空間內(nèi)傳輸會變得更加困難，因此移動運(yùn)營商就需要開發(fā)出更加先進(jìn)的天線技術(shù)。其中，多重輸入多重輸出（MIMO）技術(shù)似乎是一個比較理想的選擇。MIMO是無線移動通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破，該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下，成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，因此MIMO被視為新一代移動通信系統(tǒng)必須采用的關(guān)鍵技術(shù)。

此外，運(yùn)營商也需要縮短基站之間的間隔距離，并通過這一方法提高5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和信號強(qiáng)度?？梢钥隙ǖ氖?，這一做法將會大幅增加運(yùn)營商架設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的成本。

未來5G網(wǎng)絡(luò)會是一個規(guī)模巨大的市場。其中，市場研究機(jī)構(gòu)IDC表示，物聯(lián)網(wǎng)市場將在2020年達(dá)到3.04萬億美元的規(guī)模，而思科則預(yù)計該市場的規(guī)模會在未來10年突破19萬億美元。