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                                                      解读|什么是5G?

2017年移动世界大会的贸易展将在下周开幕,除了大量的新型智能手机,5G网络新闻预计将大显身手。 但5G究竟是什么? 是否与千兆网络相同? LTE高级? 整个事情只是一个营销手段,就像AT&T和T-Mobile将HSPA +重命名为“4G”数据,以弥补他们缺乏LTE支持。

5G是什么?

在最简单的定义中,5G是第五代蜂窝网络。 这是移动技术的下一步,未来的手机和平板电脑将用的数据网络,它应该使我们当前缓慢的4G网络或3G数据更加有所相关。

总的来说,我们的第一代移动网络(追溯地称为1G)在1982年左右出现,它是一个完全模拟系统。直到1992年推出2G(第二代网络),这是我们数字化时代到来, 2G还以GPRS和EDGE技术的形式添加了蜂窝数据。 大约10年后,3G网络推出,提供比2G更快的数据速率。 大约又10年后,我们当前的LTE网络 - 我们称之为4G,虽然有一些争论-什么才是真正意义上第四代网络?从历史来看,每十年左右就会有一个新一代的网络技术。 5G网络可能会提供类似的飞跃,但它涉及到的事情,就是数据速度。

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网络数据史

5G真的到来了吗?

假设与前几代相同的“每10年”模式下,我们会在本世纪20年代初就看到商用5G手机。LTE在2010 - 2011年开始推出,所以一些简单的数据显示,我们应该最快在2021年可以看到5G网络。 但有可能,如果网络提供商,调制解调器制造商和无线运营商能够实现早期的预计路线图,我们将会看到更早的部署。 高通计划将其早期的5G产品在2018年冬季奥运会上提供给公众。 就像从3G跳到4G,你需要一个兼容的手机,以利用5G网络的时候,但是你还是有几年时间才能看出来,显然,我们不期望看到任何5G手机在今年MWC上推出。

4G和5G有什么不同?

最重要的是要知道5G是没有官方的“5G”。 无论我们在MWC今年听到什么,无论速度测试演示有多快,或者公司使用的网络技术有多么不同,5G仍然是远处的一个想法的一个闪光。

5G网络将具有超越4G的规格,但是它甚至还没有被同意,那些技术目标应该是什么(但是有一个标志。)正如前任FCC主席Tom Wheeler在去年夏天所说“商业期望的5G从千兆或甚至几十GB的互联网速度范围和较低的延迟模糊的目标,但在这个时间点,我们根本不知道5G本有的样子,如果任何人告诉你他们知道5G将提供什么的细节,请走另一种方式”“

也就是说,我们可以期待一些想法。 Verizon,AT&T,英特尔和Qualcomm等公司已经开始为5G技术进行测试,这些早期的实验可能会影响5G的正式国际标准。 5G通常引用的特性之一是使用毫米波(mmWave)波段传输,这可能是解锁5G承诺的快速上网速度的关键。

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5G

什么是毫米波技术?

蜂窝技术通过无线电波传输数据,这取决于电磁信号的类型和被测量为不同的频率。 频率越高,波长越小,因此毫米波技术是指具有以毫米为单位测量的波长的信号,并且通常被定义为在30GHz和300GHz之间。 对于5G,FCC已经在去年夏天为毫米波范围提供了许可和未授权使用的频段,公司开始探索5G选项(具体来说,在28GHz,37GHz和39GHz频带,64-71GHz频带中的未授权使用,以及37-37.6 GHz频带中的共享接入)。

我们为什么要关心这种技术? 因为毫米波技术承诺比我们目前拥有更高的数据容量。 简单的经验法则是频率越高,可以传输的数据越多。 因此,仅传输音频的FM无线电通常在87.5至108.0MHz之间广播,而负责大得多的数据的LTE在700MHz至2100MHz(即2.1GHz)之间传输流。 毫米波技术将提供比LTE提高数量级的带宽。 我们甚至已经看到了在诸如星空路由器之类的毫米波技术的商业应用。 (这种趋势继续将电磁光谱变为可见光,其频率在430-770 THz之间 - 高达770,000 GHz - 这是光纤技术如此之快的原因之一。)

在毫米波技术中发现的较短波长的另一个优点是可以使用于发射和接收信号的天线相对较小。这意味着使用毫米波技术的手机可以在单个设备中利用多个天线用于不同的毫米波波段,这可以在连接多个用户时更有效地利用可用频谱和更快的互联网。

然而,毫米波技术有其自身的挑战。随着更高的频率具有更短的传输范围,并且当没有直接的视线,以及来自墙壁,建筑物,窗格玻璃,甚至雨滴的干扰时,较短的波长趋向于经历更大的问题。虽然较旧的无线电和蜂窝技术能够依靠相对较小量的较大的天线塔,但是毫米波将需要许多较小的天线在城市和国家周围运行良好。这是像这样的技术问题,早期的5G测试将寻找探索和解决。

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5G

LTE/LTE-Advanced/LTE Pro

可用的5G技术还有几年的时间,尽管(再一次,甚至还没有定义的规范)。虽然LTE不能提供千兆比特速率,但有可能LTE Advanced和最近完成的LTE Advanced Pro可能会成为一个障碍。 LTE Advanced已经在各种手机上可用,像Verizon,AT&T和Sprint等运营商正在开始在其网络上支持它。 LTE Advanced Pro是LTE的下一个演进,可能使实用的千兆位移动互联网成为现实,并开始为5G技术奠定基础,包括MIMO(多天线)技术和未使用频谱在5 GHz LTE-U频带。 LTE Advanced Pro也被设置为一种更广泛的替代方案,基于现有技术,为5G推出时提供潜在的千兆级别速度,以确保在新兴5G区域之外的类似网络体验(类似于HSPA + 3G网络帮助支持连接,而LTE正在推出)。

LTE Advanced还利用被称为载波聚合的技术作为现有LTE的止点以达到更高的速度。它通过允许设备同时使用多个LTE频带来实现,以允许增加带宽,并因此提高速度。 LTE在理论上能够聚合多达五个信道以获得最佳速率,但是我们在市场上看到的最多的是三个信道聚合。

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5G网络承载者

4G或是过于的期望

这也值得缓慢期望的。 在纸上,LTE Advanced可以提供千兆位速率,而LTE Advanced Pro高达3GB/s,几乎肯定不会直接转换到现实世界。 事实上,根据国际电信联盟(ITU)和3GPP的商定标准,网络营销部认为的“4G”或LTE不是真正的4G。 根据这些标准,4G网络(除了别的之外)将在移动时提供100MB/s的数据速率,并且在静止时提供1GB/s的数据速率,这是我们当前的网络所不能达到的(LTE Advanced和Advanced Pro 希望能够成为“真正的”第四代移动网络的真正候选者。)因此,可能的是,千兆LTE和5G的梦想可能不会如所承诺的那样完全失效,或者如果他们这样做,时间可能会超过预期。

我们的立场是什么?

那么,进入MWC,期望听到很多关于正在进行的5G开发的消息,因为网络和硬件公司都努力使技术到位(无论是毫米波还是完全是其他事情) 生成网络。 但是我们已经开始看到本周的消息 - Verizon宣布计划用毫米波硬件在美国的多个城市进行5G测试,AT&T计划在今年晚些时候测试自己的更具体的“5G Evolution”网络, 英特尔,高通和三星都宣布可以支持千兆LTE速度的新芯片组。

因此,尽管未来网络(无论是LTE,5G还是其他)的确切细节可能仍然有点朦胧,但我们可以肯定地说:未来会很快。