什么是5G？
大多數(shù)人會(huì)回答，5G是一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。
數(shù)據(jù)傳輸，要么通過(guò)實(shí)體傳輸，如光纖、電纜、網(wǎng)線(xiàn)，這就是有線(xiàn)通信；要么則是在空中通過(guò)電磁波傳輸，即無(wú)線(xiàn)通信，而無(wú)線(xiàn)通信是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。
想象一下，數(shù)據(jù)是貨物，傳輸介質(zhì)是交通工具。實(shí)體傳輸就像是鐵路運(yùn)輸，載貨量大，但必須依賴(lài)有型的鐵軌；無(wú)線(xiàn)通信就如同用飛機(jī)運(yùn)輸，受到的制約較多。在有線(xiàn)介質(zhì)上傳播數(shù)據(jù)，想要高速很容易；但在空中進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳播，數(shù)據(jù)傳輸速度一直是其發(fā)展瓶頸。
5G與4G、3G、2G的區(qū)別，最簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是數(shù)據(jù)傳輸能力和速度的不同。無(wú)線(xiàn)通信依賴(lài)的介質(zhì)是電磁波，它包括電波和光波。光波通信，如LiFi，現(xiàn)今也是前沿技術(shù)之一；但應(yīng)用歷史最久、范圍最廣的，還是電波通信。電波雖然無(wú)形，但它的頻率資源是有限的。頻率就好比給高速公路劃分車(chē)道，為的是，讓在上面“奔跑”的數(shù)據(jù)不會(huì)相互干擾。
不同頻率的電波有著不同用途。譬如潛艇通信一般用的是“甚低頻”，頻率為3至30KHz（千赫茲）；海事衛(wèi)星電話(huà)用的是“特高頻”，頻率為3至30GHz（千兆赫茲/吉赫茲）。電波的頻率越高，頻段就越寬，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣染驮娇?。我們可以把頻段看作高速公路的寬度，車(chē)道越寬，就越不容易堵車(chē)。
5G的頻段是多少呢？目前，國(guó)際上主要使用28GHz進(jìn)行試驗(yàn)。我國(guó)給三大運(yùn)營(yíng)商的頻段在2.6GHz到4.9GHz，當(dāng)然，較低的頻段也有好處。
為什么過(guò)去不用高頻率?
原因很簡(jiǎn)單——用不起！
電波有一個(gè)顯著特點(diǎn)，頻率越高，越趨近于直線(xiàn)傳播，繞射能力（即繞過(guò)障礙物的能力）越差。
5G最大的問(wèn)題是，它的覆蓋能力會(huì)大幅減弱。要用5G覆蓋同一個(gè)區(qū)域，所要的基站數(shù)量將大大超過(guò)4G。4G時(shí)代，因?yàn)殡姴ǜ采w能力較強(qiáng)、傳播距離較遠(yuǎn)（但同樣遜色于3G），基站體積較大，形如高塔或旗桿。這種基站，我們可以將其稱(chēng)作“宏基站”，建一個(gè)可以覆蓋一大片。然而，我們畢竟不能為了追求無(wú)線(xiàn)通信的高速快感去讓城市插滿(mǎn)“大鐵柱”。因此，5G技術(shù)想要真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)用，繞不開(kāi)一個(gè)“神器”——微基站！
如果要想讓5G通信覆蓋全城，則需要建設(shè)遍布城市、覆蓋建筑物各個(gè)角落的微基站。它們可能只有一個(gè)探照燈、鞋盒大小，但可以有多種造型，與周?chē)h(huán)境相互融合。
我們現(xiàn)在常常能在新聞中看到，某活動(dòng)開(kāi)設(shè)了5G試驗(yàn)專(zhuān)區(qū)、運(yùn)用了5G傳輸通道。但其實(shí)，5G絕不單單是對(duì)3G、4G的“高速率進(jìn)化”。
真正能改變?nèi)藗兩畹?，是基于微基站網(wǎng)絡(luò)，5G技術(shù)所帶來(lái)的“超低時(shí)延”和“超大規(guī)模連接”。增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）、低時(shí)延高可靠（URLLC）、低功耗大連接（mMTC），并稱(chēng)5G的“三大應(yīng)用場(chǎng)景”。尤其后兩者，是開(kāi)啟未來(lái)智能化、萬(wàn)物互聯(lián)等“科幻場(chǎng)景”的基石。
可以講，拋開(kāi)5G基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)以及其覆蓋范圍，去單聊“5G通信”，那是一本正經(jīng)地玩概念。
5G改變數(shù)據(jù)的傳輸模式
在目前的通信網(wǎng)絡(luò)中，即使是兩個(gè)人面對(duì)面撥打?qū)Ψ降氖謾C(jī)、傳輸照片，數(shù)據(jù)都要通過(guò)基站進(jìn)行中轉(zhuǎn)，包括控制信令和數(shù)據(jù)包。
而在5G時(shí)代，數(shù)據(jù)傳輸可以實(shí)現(xiàn)“D2D”（DevicetoDevice）。在同一基站下的兩個(gè)用戶(hù)，如果互相進(jìn)行通信，他們的數(shù)據(jù)將不再通過(guò)基站轉(zhuǎn)發(fā)，而是直接從一個(gè)移動(dòng)終端到另一個(gè)終端。
源于這一特點(diǎn)，5G技術(shù)可以開(kāi)啟真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代。
譬如，對(duì)于無(wú)人駕駛來(lái)說(shuō)，在5G時(shí)代，舉目可見(jiàn)的微基站，可以讓前后車(chē)之間的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延降至幾乎為“0”。車(chē)載控制電腦之間的互聯(lián)更為流暢，無(wú)限逼近信息的“無(wú)縫溝通”；海量站點(diǎn)則讓數(shù)據(jù)沒(méi)有“死角”。無(wú)人駕駛的“安全性”這一根本需求，將實(shí)現(xiàn)突破。
此外，目前很多大城市正基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造“智慧城市”。
雄安新區(qū)建設(shè)中，已率先使用諸如智慧泊車(chē)、智慧路燈等技術(shù)。而若要實(shí)現(xiàn)更高水準(zhǔn)的智慧交通、智慧健康，就需要5G的超高速數(shù)據(jù)傳輸，并依托遍布全城的5G微基站所織的“信息管理網(wǎng)絡(luò)”進(jìn)行海量數(shù)據(jù)點(diǎn)的大規(guī)模連接。
對(duì)于智慧城市來(lái)說(shuō)，智能化防災(zāi)減災(zāi)是極其重要一環(huán)。借助于萬(wàn)物互聯(lián)以及高速信息傳輸，氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布、突發(fā)災(zāi)害事件多部門(mén)多單位聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程救助等，都會(huì)在時(shí)效上得到顯著提升。
如果暢想得更為長(zhǎng)遠(yuǎn)，5G環(huán)境下的氣象數(shù)據(jù)采集，甚至預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)都可能發(fā)生改變——
密布城市各處的5G微基站通過(guò)搭載一些儀器，化身一個(gè)能夠采集基本氣象要素的自動(dòng)站并非難事。
眼下，多地氣象部門(mén)與鐵塔公司在氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè)、觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)确矫娑加兄芮泻献?。未?lái)，如果每一個(gè)5G微基站都能成為一個(gè)自動(dòng)氣象站，那么城市氣象數(shù)據(jù)的豐富程度將不可想象。不僅數(shù)據(jù)將極大豐富，站點(diǎn)間的數(shù)據(jù)也可以實(shí)現(xiàn)高速交換和本地運(yùn)算，天氣預(yù)報(bào)的精細(xì)化程度和準(zhǔn)確率水平會(huì)迎來(lái)顛覆性的提升。
編輯：曹鈺佳
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