5G(第五代網(wǎng)絡(luò))正在發(fā)展中。這項(xiàng)技術(shù)有望帶來(lái)超快的速度并消除擁塞，有望徹底改變移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)并創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)：但是，它將如何做到這一點(diǎn)?它與4G有何不同?
備受期待的第五代移動(dòng)電信技術(shù)，即5G。有望成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)巨大變化-有望以指數(shù)級(jí)速度更快地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)下載和數(shù)據(jù)共享。
今年年末，一些移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商將在英國(guó)不同城市推出5G首次迭代的試驗(yàn)，并且全球范圍內(nèi)已經(jīng)啟動(dòng)了許多試驗(yàn)區(qū)?？偛课挥诿绹?guó)的Verizon首次在美國(guó)啟動(dòng)了商用5G，瑞士的Swisscom和愛(ài)立信也在其中，而其他啟用5G的地區(qū)則在中國(guó)為主的亞太地區(qū)。
愛(ài)立信預(yù)測(cè)，到2024年，將有15億用戶(占全球人口覆蓋率的40%)使用5G網(wǎng)絡(luò)。但是這項(xiàng)技術(shù)實(shí)際上是如何工作的，現(xiàn)實(shí)會(huì)不會(huì)辜負(fù)人們的期望呢?
5G如何運(yùn)作?
5G是一種新的數(shù)字系統(tǒng)，用于通過(guò)空中轉(zhuǎn)換字節(jié)(數(shù)據(jù)單位)。它使用5G新無(wú)線電接口以及其他新技術(shù)，利用更高的無(wú)線電頻率(4G時(shí)為700Hz，相比700Hz-2500MHz更高的無(wú)線電頻率)以指數(shù)方式傳輸更多數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)更快的速度，減少的擁塞和更低的延遲，這是指令開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸之前的延遲。
這個(gè)使用毫米波頻譜的新界面可以在同一地理區(qū)域內(nèi)使用更多設(shè)備。4G可以支持每平方公里約4,000個(gè)設(shè)備，而5G可以支持約一百萬(wàn)個(gè)設(shè)備。這意味著更多的短視頻媒體、語(yǔ)音呼叫和視頻傳播在有限的空域中可以無(wú)中斷地進(jìn)行傳輸。
5G還使用了一種稱為Massive
MIMO的新數(shù)字技術(shù)，該技術(shù)代表多路輸入多路輸出，它使用多個(gè)目標(biāo)光束聚焦并跟蹤小區(qū)周圍的用戶，從而提高了覆蓋范圍，速度和容量。當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)像泛光燈一樣工作，照亮一個(gè)區(qū)域，但浪費(fèi)大量的光/信號(hào)。推出5G的一部分工作涉及在現(xiàn)有4G基礎(chǔ)架構(gòu)之上，向所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站安裝Massive
MIMO和5G New Radio。
5G與4G有何不同?
與第三代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比，4G能夠提供以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高質(zhì)量視頻流和通話，這意味著現(xiàn)在每天例行觀看直播電視都是通勤的。然而，更多的視頻流媒體增加了網(wǎng)絡(luò)的擁塞。
4G達(dá)到了可以跨頻譜塊快速傳輸多少數(shù)據(jù)的技術(shù)極限。 5G和4G之間的主要區(qū)別在于，這種擁塞將被消除。
這意味著在高峰時(shí)段網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不會(huì)再有多條，而是無(wú)法訪問(wèn)Web瀏覽器。
但是可以說(shuō)，5G與4G的最大區(qū)別將是大規(guī)模連接物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。預(yù)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)的后續(xù)迭代對(duì)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型行業(yè)、智慧城市和基礎(chǔ)設(shè)施管理將是革命性的，因?yàn)橛锌赡苁垢嘣O(shè)備在同一區(qū)域正常、可靠、安全且不受干擾地工作?？傮w而言，由于5G使用了新技術(shù)、頻譜和頻率，因此與4G相比，它具有許多優(yōu)勢(shì)。更高的速度，更少的延遲，更大數(shù)量的連接設(shè)備的容量，更少的干擾和更高的效率。
5G在帶寬、延遲和頻譜方面如何工作?
每個(gè)運(yùn)營(yíng)商都擁有頻譜塊，該頻譜塊是用于在整個(gè)國(guó)家/地區(qū)傳輸聲音，數(shù)據(jù)和視頻的一系列電磁射頻范圍。將此頻譜加在一起以創(chuàng)建其總網(wǎng)絡(luò)容量，從而確定它們可以多快地傳輸數(shù)據(jù)。
如果今天，運(yùn)營(yíng)商可能擁有100 MHz的頻譜供其所有英國(guó)客戶使用，但最終，隨著5G的普及，它將增加到大約1000
MHz-這是5G的真正變化?！?/p>
這還將在系統(tǒng)中產(chǎn)生更少的延遲，這意味著將實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。
4G的延遲大約為20-30毫秒，但5G的延遲將大大低于10毫秒，在最佳情況下大約為1毫秒的延遲。而這對(duì)消費(fèi)者而言，這并不重要，但是它將使事情看起來(lái)更快，但對(duì)于工業(yè)來(lái)說(shuō)，例如對(duì)于遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程控制的重型機(jī)械而言，這將至關(guān)重要
那么5G到底有多快?
5G網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備速度比4G快10倍左右，這意味著高質(zhì)量、超高分辨率的4K視頻通話(用于商業(yè)數(shù)字電影的標(biāo)準(zhǔn))將更快地下載到智能手機(jī)和平板電腦。少于20毫秒的數(shù)據(jù)傳輸將是標(biāo)準(zhǔn)的。千兆位速度對(duì)少數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)很有用，例如通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)傳輸8k
VR頭戴式耳機(jī)數(shù)據(jù)，但是，對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)，在移動(dòng)設(shè)備上對(duì)這種速度的需求并不大。而使用4G網(wǎng)絡(luò)非常即可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流式傳輸或下載高清視頻。
5G將使企業(yè)和行業(yè)做什么?
預(yù)計(jì)5G將以前所未有的規(guī)模推動(dòng)人與機(jī)器的連接，從而帶來(lái)新的商業(yè)和經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)。 實(shí)際上，行業(yè)分析師IHS
Markit的一份報(bào)告估計(jì)，到2035年5G將為全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)12.3萬(wàn)億美元的收入。國(guó)際數(shù)據(jù)公司(IDC)的一項(xiàng)研究估計(jì)，全球創(chuàng)建、捕獲和復(fù)制的數(shù)據(jù)量可能會(huì)從2018年為33
Zettabytes(ZB)，到2025年將達(dá)到175 ZB。
用例包括開(kāi)發(fā)真正的觸覺(jué)應(yīng)用程序-可以實(shí)時(shí)共享觸覺(jué)或體驗(yàn)-因此，即使距離數(shù)千英里，機(jī)器人的遠(yuǎn)程操作員也可以通過(guò)機(jī)器“感覺(jué)”和“觸摸”機(jī)器。它可以用于工廠，礦山甚至遠(yuǎn)程手術(shù)。
Mills先生說(shuō)：“對(duì)于關(guān)鍵應(yīng)用程序，將延遲縮短到一到兩毫秒將改變遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)的游戲規(guī)則?！?/p>
實(shí)時(shí)，快速和可靠的網(wǎng)絡(luò)使行業(yè)可以將機(jī)器從用于網(wǎng)絡(luò)連接的電纜中解放出來(lái)，而變?yōu)闊o(wú)線連接，從而實(shí)現(xiàn)更靈活，自治的操作，從而提高生產(chǎn)率并降低成本。例如，在瑞典的Boliden
Aitik礦山中，用于鉆孔和爆破的支持5G的自動(dòng)化將成本降低了1%，每年節(jié)省250萬(wàn)歐元。
而根據(jù)伍斯特郡5G聯(lián)盟的研究，通過(guò)5G供電的無(wú)線工廠通過(guò)更靈活，管理更完善的生產(chǎn)線，制造商可以提高1-3%的生產(chǎn)率，從而節(jié)省數(shù)百萬(wàn)英鎊。
預(yù)計(jì)5G還將創(chuàng)建真正的互聯(lián)和智慧城市，并成為自動(dòng)駕駛汽車的支持網(wǎng)絡(luò)。
5G的安全性如何?
這些應(yīng)用中，許多都可以從網(wǎng)絡(luò)切片中受益-網(wǎng)絡(luò)分裂以調(diào)整速度、容量、覆蓋范圍、加密和安全性-使用5G可以輕松實(shí)現(xiàn)。切片為制造商和其他公司提供了專用網(wǎng)絡(luò)，他們可以通過(guò)它們來(lái)完全控制和支持其IoT解決方案，以實(shí)現(xiàn)可靠的通信，并確保服務(wù)質(zhì)量以及基于云或基于邊緣的計(jì)算
。這可以提供WIFI無(wú)法提供的額外安全性，它在頻譜上與其他人共享，因此更容易受到干擾，而使用4G則更難實(shí)現(xiàn)。如果一家公司具有受法規(guī)要求控制的特別敏感的數(shù)據(jù)，則可以通過(guò)根本不同的網(wǎng)絡(luò)塊發(fā)送該數(shù)據(jù)以保護(hù)隱私，切片可以非常無(wú)縫地支持5G。
盡管測(cè)試已經(jīng)在全球范圍內(nèi)展開(kāi)，但要在英國(guó)真正實(shí)現(xiàn)廣泛的5G覆蓋，還需要低頻帶頻譜(700-900GHz范圍)，直到2020年才可用。
5G的早期發(fā)布將主要集中在人口稠密的城市地區(qū)，或者人們想要為工業(yè)4.0或汽車應(yīng)用構(gòu)建和測(cè)試新的5G應(yīng)用的地方。也不可能成為一個(gè)“大爆炸”的時(shí)刻，5G網(wǎng)絡(luò)“打開(kāi)”，可以這么說(shuō)。相反，這將是一個(gè)“進(jìn)化過(guò)程”。
從2020年開(kāi)始，消費(fèi)者很可能會(huì)在城市中購(gòu)買手機(jī)并找到5G覆蓋區(qū)域。預(yù)計(jì)到2022年，大規(guī)模市場(chǎng)將被采用，推動(dòng)最大的是中國(guó)、日韓為主的亞洲國(guó)家和美英等國(guó)家。
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