我們的生活中,網絡幾乎無處不在,上網也漸漸成為我們的日常習慣。然而,當你還在享受4G帶來的超速“沖浪”快感時,5G通信時代已經悄然而至!
移動通信自20世紀80年代誕生以來,先后經歷了1G、2G、3G和4G等發展階段,已成為人們日常生活中不可缺少的基礎信息網絡。
你瞧!每一次通信系統的更新換代,都會給移動通信行業帶來更快的上網速度和更多的服務——2G實現從1G的模擬時代走向數字時代,3G實現從2G語音時代走向數據時代,4G實現IP化,數據速率大幅提升。
5G將會給我們帶來怎樣的改變?5G最大的改變就是實現從人與人之間的通信走向人與物、物與物之間的通信,實現萬物互聯。
5G的五大“法寶”
5G網絡技術是什么,目前沒有統一的定義,然而,作為5G網絡技術發展的基礎,有五種“法寶”是必不可少的。
第一種是毫米波技術。眾所周知,無線頻率越高,能傳輸的信息量越大,體驗到的網速也就越快。毫米波技術可以通過提升頻譜帶寬實現超高速無線數據傳播,從而成為5G通信技術中的關鍵。但毫米波穿透能力弱,且很容易被樹葉、雨滴等吸收。
為解決這個問題,需要引入第二種技術:小基站網絡。由于毫米波很難穿透障礙物,當人處于障礙物的后面就無法接收到信號,可通過安裝多個小基站圍繞障礙物傳輸信號,形成信號接力。當用戶走到障礙物后面時,智能電話會自動切換到另一個小基站,使通信不會中斷,用戶之間能進行正常的通話。
第三種技術是大規模天線。通過使用多根天線,可以發射或接收更多的信號。現在一個4G基站大約有十幾根天線,而一個大規模天線基站大約有幾百根天線,這將大大增加當前移動網絡的容量。
第四種技術是波束成形。當蜂窩天線信號交匯在一起時會引起嚴重的干擾,波束成形技術可以很好地解決這個問題。
波束成形技術的實現過程是怎樣的?當人們在城市建筑群落中撥打電話時,通話的信號在周圍建筑上碰撞反彈,并且與同一區域內其他用戶的通話信號交錯在一起,大規模天線基站接收到所有這類通話信號并且跟蹤信號到達的時間和方向,然后規劃出信號傳播的最佳路徑,讓信號準確到達每個智能電話,這樣通話信號之間就不會相互干擾。
最后一種是全雙工技術。全雙工技術是指雙向通信。過去,在通話時,通話雙方必須輪流說和聽,信息的延時長。如果把無線電波看作滿載著數據的火車,無線電波傳輸所用的頻率則可視為鐵軌,在這條鐵軌上,如果有第二輛火車試圖從相反的方向開來,就必然會發生碰撞。解決的辦法是,讓開往兩個方向的火車輪流行駛,或者把所有火車放在不同的鐵軌上。全雙工技術通過雙向通信能很好地解決以上問題,使通信效率大幅提高。
5G離我們越來越近
5G是虛擬現實(VR)、無人駕駛等技術得以推廣應用的基礎。人們能通過5G無線網絡在虛擬的環境下體驗未來生活。5G可以為用戶提供超高清視頻、流暢的在線游戲等體驗,還能有效滿足工業、醫療、交通行業多樣化的無線通信要求,實現真正的“萬物互聯”。
5G離我們還有多遠?根據國際電信聯盟的規劃,2018年將最終確定5G標準,2020年5G將具備規模化商用條件。目前全球領先的廠商都在按這個進度努力,而且進展順利。
如在2017年國際消費類電子產品展覽會上,英特爾公司發布了一款5G調制解調器,它是世界首款同時支持6GHz以下頻段和毫米波頻段的全球通用的5G調制解調器,它包含一個緊湊的、低功耗的芯片工具包,并能提供千兆級速度和超低時延。
2016年,我國啟動5G技術研究試驗;2018年,我國多地開展5G試點;2020年,5G將全面投入商用。中國5G正按照規劃時間表有序發展,并走在世界前列。以高速率、高可靠、低時延、超大數量終端網絡為特點的5G,正在走入我們的生活。
5G時代來臨,普通用戶將收獲哪些好處?
5G+上網:超快網速
每秒傳輸10GB,相當于1秒鐘能下載一部高清電影,速度是4G網絡的100倍……移動互聯網時代,“高速率”成為5G技術的重要特點。從4G到5G的升級,不僅是技術升級,更意味著用戶上網體驗的大升級。
使用5G網絡打電話的體驗和4G、3G乃至2G區別不大,但是上網體驗則會有質的提升。用戶可以輕松地在手機上看高清電影,玩VR游戲更加流暢真實,也不用擔心因為沒有網絡信號而錯過重要信息。
5G+家居:智慧生活
試想一下,站在家門前,卻因連不上智能門鎖而被拒之門外;又冷又餓到家,卻發現智能電飯鍋沒有接到指令,還是一鍋生米;由于控制失靈,空調忽冷忽熱,電燈忽開忽關,烤箱不能自動斷電……如果智慧生活這樣雞飛狗跳,相信不少用戶寧可回到從前。
業內人士指出,5G網絡地址數量大,允許每個人都擁有很多臺物聯網設備,功耗又相對較低,能保障較長的續航時間,加之網絡延遲小、出錯概率小,因此能為智能家居等物聯網發展提供技術保障。