图说|关于5G，终于有人能讲明白了……

我们这一代人的生活，变化实在是太快了。拨号上网仿佛还在昨天，今天就要迎来 5G 时代了。

本文来自“科普中国”，首发于“企鹅科学”公众号

那么，5G 到底是个啥?对我们又有啥好处?

什么叫 5G?

5G 的 G 是英文 Generation 的缩写，也就是“世代”的意思。说白了，5G 就是：

它就跟大哥大变成智能手机，DOS 系统变 Win10，绿皮车变复兴号一样，都是一种大幅度的技术升级。

将来 5G 升完级以后，不但比现在的 4G 厉害，很可能比现在的 4G 和家庭宽带加起来还要厉害很多!

所以，世界各国的通信服务商都倾尽全力提前布局，希望能赶上5G这趟大幅升(zhuàn)级(qián)的快车！

那么，说实在的，5G 实现了以后，到底有啥好处呢?

5G 的三大好处

从咱老百姓的角度看，5G 主要有三大好处：

• 办事快
• 不拖延
• 挤不爆

先说办事快。根据一项互联网报告，把世界上最快的 4G 网速(挪威，平均 63 Mb/s)和最快的宽带网速(新加坡，平均189 Mb/s)加到一块儿，也没有 5G 的网速高(理论网速 10000 Mb/s)。

有了 5G 以后，下载一部 4K 电影，可能就是上个洗手间的功夫。

再说不拖延。在网上办事，就像在路上开车，你不可能一路都是高速。正常的办事流程，一定是一会儿高速一会儿省道，运气不好的时候还得进市区等红灯。

所以，甭管 4G 和宽带看起来有多快，玩游戏、看视频时，难免遇到卡顿的现象。这就是——网络延迟。

有了 5G 以后，网络延迟基本上就治好了。因为 5G 的网络延迟大约是 1 毫秒。1 毫秒什么概念?就是千分之一秒。

***说挤不爆。一条高速公路，车道再多、车速再快，也架不住春运的流量高峰。

同样的道理，咱们平时挤地铁、逛商场、看比赛的时候总是会发现，要么 4G 死活连不上，要么连上了却发不了朋友圈。

这是因为你身边的手机太多太密集了，大家都在刷手机把网络挤爆了。

有了 5G 以后，就算十万人一起在足球场看比赛，网络也不会挤爆。因为 5G 在每平方公里可以让 100 万台设备同时上网。

当然，5G 的办事快、不拖延和挤不爆这三大好处，并不仅是为了提升现有的上网体验。有了这三大好处，它还能实现更远大的野心!

5G 的三大野心

5G 的三大野心，其实就是要搞定三个长期吹牛、始终没落地的技术：VR(虚拟现实)、自动驾驶，还有物联网。

先说 VR(虚拟现实)。VR 要想玩的溜，图像就得逼真，不然只能叫虚拟 Windows 屏保。

而且，如果网络延迟太厉害，戴 VR 头盔的人就会头晕。

所以，要想随时随地玩 VR ，就得先用上 5G 。

再说自动驾驶。举个例子，现在的汽车自动驾驶系统做得再厉害，它的摄像头也只能看到一小段路况。如果大卡车、弯道、坡道挡住了它的视线，汽车就可能发生危险。

要想解决这个问题，汽车的自动驾驶系统，必须保持时刻在线。而且，它收到的数据必须没有延迟。

所以，要想没驾照也能开车，就得先用上5G。

***说物联网。所谓物联网，就是说不但你的手机、VR 和汽车能上网，你家电视、空调、冰箱、浴霸、花盆、门锁都能上网，甚至连你吃的水果、蔬菜、牛肉、三文鱼在生产、加工、运输的过程中都能上网。

大家都知道，物联网的概念已经提(chuī)出(niú)很多年了，之所以没有实现，一个很重要的原因是网络容量不够。

所以，要想连花盆也能上网，就得先用上 5G。

那么，如何才能让 5G 真的很厉害，而不是像那三个技术一样，长期吹牛、始终不落地呢?

如何把 5G 造出来?

要想把 5G 造出来，只用一两个小发明小创新远远不够。从技术的角度看，5G 是对现有移动通信系统的全面革新。

我们用 5 个方面的例子说明，这 5 个例子是天线多、道路宽、色号全、站点密和瞄的准。

天线多

5G 和其他几 G 一样，都是用电磁波来运送信息。但是 5G 信号的波长比其他信号的波长更短，属于毫米级。

波长短了，天线就短，天线短了，一个设备就能同时放进很多根天线。这就能保证 5G 设备同时发出和接收很多组信号。这叫做大规模多进多出技术(massive MIMO)。

道路宽

由于 5G 信号的频率范围是 28~39 GHz，它可以给每个频道的信息分配 400 MHz 宽的道路，比 4G 的道路宽 20 倍。这就保证每条道路上能同时容纳更多的“车流”。

色号全

在每一个频道中，5G 信号可以发出很多组信号，每一组信号的频率非常接近，而且不会导致接收信号的时候分不清谁是谁。

这叫作正交频分复用(OFDM)。

这就好比 5G 让不同颜色的口红传递不同类型的信息，因为接收信息的人分得清口红色号，所以 5G 敢于把色号配齐，不怕混淆。

站点密

说白了，移动通信就是让手机一边到处走，一边和附近的基站说话。

由于 5G 信号的波长变短，它必须把基站建得很密。这样一来，每个手机附近总会有一个基站。手机和基站离得近了，它们说话时就不用使劲喊，结果就是更加省电。

瞄的准

5G 允许你坐在每小时 500 公里的车上而不掉线。这就要求，手机和基站之间互相联系的时候，必须知道对方在哪个方向，并且得正对着那个方向说话。所以，5G 会用到一种特殊的技术，叫作波束赋形。

如果不用波束赋形，电磁波的波束就会很宽。这时，基站必须朝着一个范围使劲发信号。手机多了，基站发出的信号会相互干扰，传输质量肯定保证不了。

当然，上面说的几个创新也只是 5G 的一个方面。要想赶快用上 5G ，我们还需要标准制定、芯片设计、硬件生产、系统集成、设备部署和服务运营等全行业的不懈努力。

我们期待，作为拥有 14 亿人口的世界第二大经济体，我们国家能够早日普及 5G ，让每一个老百姓都能进一步享受到信息革命带来的巨大便利。

参考文献：

• Michele Danno, The State of the Internet in Q4 2018, We Are Social
• Sha Shi and et. al., Review of Key Technologies of 5G Wireless Communication System, MATECWebofConferences22,01005(2015)
• 小枣君, “关于5G接入网，看这一篇就够啦!”, 鲜枣课堂

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文章来源：http://www.shufengxianlan.com/qtweb/news40/322790.html

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