5G正在加速影响未来

5G时代正在向我们走来的未来生活！在移动通讯领域每推出新一代技术，就意味着一次革命性的技术改变。

5G作为新一代的无线电通信技术最主要的特点：“速度快，并发高，延迟低"。虽然这样的理解不能算错，但是肯定他不是全面的，比如速度：世界各国都有4G网络，但速度很不一样，网速最快的是新加坡可以达到46.6M，而印度的4G网络平均只有6M左右。所有的移动通信都是基于电磁波来进行通信，电磁波的波长乘以频率就等于光速，波长和频率它们成反比，不管是频率还是波长其实都是等价的。

5G是新一代无线通信技术，最核心的技术叫作超密集异构网络。5G在超高频的毫米波段工作，同时可以去确保以4G时代的10倍密度部署基站，而不会出现频谱干扰现象。意思就是5G就是能够扩展到更高频的通信波段，能够利用好更大的网络带宽，能够把基站建设的更密，也能够把天线建设的密集而不会产生干扰现象。大家只要能够把握住“超密集”这三个字就能够理解5G的优势，“速度快，并发高，延迟低"这三个特征都与超密集的架构有关。

现在的4G网络已经基本上到达瓶颈，随着基站和天线密度的增加，同屏干扰现象越来越严重，速度上不去了，这就是4G网络在科学原理上的瓶颈。而新一代移动通信网络是5G全新的底层架构所决定的，这个架构就意味着5G突破了4G的瓶颈。还有之所以大力度的推广5G，一方面是因为5G的技术积累已经可以满足大规模商业推广的需要；另一方面也是因为4G技术在应用的过程中也真的是遇到了技术瓶颈，即便升级4G也很难解决问题！

比如说有些经济发达的地区的网友就会抱怨：为什么4G发展了这么多年没有见到速度提升反而还越来越慢了呢？这种网速变慢的感觉还真的不是幻觉，而且越是人口稠密的地区，这种情况就越是明显。因为一个4G基站的带宽是要平均分给所有用户的，现在流量资费也是越来越便宜，还有各种各样的包月的策略，所以很多用户干脆就不用宽带直接用手机流量来看视频，这样一来带宽一下就显得不够用了，带宽就是一个无线电信号用到的最高频率和最低频率之间的差，带宽越大那无线电波能够承载的数据量也就越大，也就意味着网速能够更快。比如中国移动的4G频率，其中的一个频段就是1880-1900兆赫，这个频段就有20兆赫的带宽，所以频段就决定它的带宽，也就没有办法在扩张，如果想增加带宽就需要在开辟新的一个频段才行。事实上中国移动在4G通信上就获得了三个不同的频段，除了刚才的还有2320-2370兆赫以及2575-2635兆赫，这三个频段的总带宽就是130兆赫，对中国移动来说这就是他的4G通信网络的带宽瓶颈。

我们再从信息传输的效率上来看，4G的传输效率也已经到了理论极限，难以进一步提高，这个理论极限叫做相同极限。这是信息论的基础理论，描述了一个信号在一定的干扰环境下能传输数据的最大速率。所以4G的编码技术层面也几乎没有提升空间，除了带宽问题4G的另外一个痛点是并发数，如果你去现场看体育比赛或者看现场的演唱会，为什么现场的网络信号那么差连个朋友圈都发不出去，其实你等到散场之后再试就会发现网络信号一点都不差。原因是负责体育场这个区域的手机基站支持不了那么多人同时连接，像这种情况的唯一办法：就是让移动运营商提前按照会场的人数来临时部署车载的移动基站，用来解决临时出现的这种通讯拥堵问题。

除了网速变慢和通信拥堵这两个很明显的民用需求以外，还有一个推动5G商业化的巨大力量，那就是万物互联的需求，万物互联的低端版本就叫物联网。水电煤气公司可以远程查看我们家里的电表、水表和煤气表，然后在支付宝上给我们发放电子账单，这就是物联网最贴近生活的应用。物联网的应用无一例外的只是把设备本身接入了互联网而已，他们仍然有一个控制中心，这个中心要么是一个人，要么是一个能暂时替代人的软件，这些设备之间其实际并没有互联。什么叫真正的互联，用交朋友来给你打比方，如果我想通过你来认识一位新朋友，我只需要向你要来新朋友的微信号，然后我加他好友，以后的事儿就再也不需要你从中联系了，这样才是我和这位新朋友之间产生了互联。

而同样的道理，5G技术就好比允许所有的互联网设备互相加个微信或者拉一个群，联网的设备们可以凑到一起商量，看看怎么把一件事情做得更好！这个模式才是万物互联。万物互联最典型的例子就莫过于自动驾驶，想象一下，一辆自动驾驶的汽车需要变更车道，而目标车道上又匀速排满了其他汽车，它就必须与目标车道上行驶的其他汽车打个招呼，等其他汽车给这辆想要并线的汽车匀速一块地方，这辆汽车才能开进来。而现在我们是通过打转向灯这种方式来向后方的车辆传递自己想要变更车道的信号。

如果要换成自动驾驶该怎么处理呢？

如果采用的是老式的中心化调度测量的方法，比如依靠现在流行的打车软件来控制，那么就需要发一个请求给控制中心，然后再由控制中心来协调目标车道上的汽车，让他们略微减速，从而给需要变更车变更车道的汽车空出一个位置来。但是发往控制中心的信号一来一回就要花费几百毫秒，对于一辆时速120公里的汽车来说一秒钟就意味着几十米的距离，由此带来的安全隐患那是这自动驾驶所无法接受的。现在如果我们可以借助5G网络让每一辆联网的汽车都可以不通过控制中心中转，甚至不通过5G基站就能与身边的车辆保持实时的通信联系。这样一来每次通信只需要一个毫秒就完成了，有时候你会看到某篇文章中说，如果自动驾驶实现了，那就再也不会有堵车和交通事故。支撑这个观点的技术原理，其实那就是万物互联技术。目前我们的5G技术储备还远远没有到万事俱备，还有很多实用性的难题要等待解决，5G之所以在现阶段轰轰烈烈开展民用化，真的是实实在在的需求驱动的结果。

5G是面临的问题是需要用钱来解决的，中国工程院数字通信科学家的院士提供过一个数据，说中国在过去的6、7年中花在4G建设上的投资大概是7000-8000亿元。相当于运营商每年要投入1000多亿元，根据三大运营商共同控股的中国铁塔公司的数据，截止到2019年第一季度末，上海市共建成的4G铁塔大约是2.6万个，如果需要对5G设备进行大范围的推广，所有这些铁塔都不需要重建，只需要进行比较简单的供电改造，然后把5G设备挂上去就可以用。推广5G比4G有优势，我国的5G网络目前在3300-5000兆赫之间的频段上，这是一个很高的频段，但是频率越大衰减就越厉害，所以基站与基站之间的距离就必须缩短，如果想要达到与4G相同的网络覆盖率那5G的基站密度将将是4G的3倍左右，也就是说如果想要5G信号在上海市实现全覆盖，大约就需要建设7.8万个5G基站才行，当然这些新增的基站并不一定都要新建铁塔，因为5g设备发射信号的波长更短，波长越短就意味着天线可以做得更小，毫米波允许把天线阵列做得很小，而不会产生干涉现象，所以5G的发射设备也比4G设备要小巧很多。城市里红绿灯路监控杆以及小区楼房的屋檐下都可以悬挂5G基站。

很多人喜欢用下载电影快不快来判断5G时代是否已经到来？

但这其实是非常业余的想法，一秒钟下载一部高清电影几乎不可能也没必要发生在手机上，你在新闻中看到的一秒钟下载一部高清大片的报道，都是在实验室中的理想状态下的测试，所有的带宽的都分配给了一部手机来用当然快！但是一旦5G开始大规模的商用，那就是无数的手机一起使用，并且我们目前试点的5G网络都是非独立组网的网络工作频率也并不是在理想的24千兆赫的波段。当网速快到了一定程度后就不再需要本地存储影片了，所有的服务都是云服务。

5G时代会改变我们什么样的生活？

5G时代的到来它肯定不是一夜之间的突变，而是一个渐进的过程，但最终一定会引发一场席卷全球的大变革，整个过程可能会持续很多年，最初身处于5G试点区域的人可以体验到的上网速度，因为这时候与你分享带宽的人数还很少网速自然就会相当的快。

在5G的普及过程中会有一种神奇的智能硬件诞生，与现有的智能硬件不同。新款的智能硬件将会自动直连5G网络不需要WIFI的支持，默认就是联网状态，这些智能硬件的厂家早已经与运营商签订了协议免费试用，5G网络无需你为他们缴纳网费，这种硬件会在N年后大量出现，他们的应用领域也会层出不穷，到那个时候会发现一些厂家的配套家电之间会支持自动的通信。比如你的空调可能会在开启前帮你把窗户关上，或者你的冰箱会把鸡蛋从电商网站上加入到你的购物车里，你的健康手环和体重秤也不会在于你的手机通信，他们会直接把数据上传到云端，交给人工智能健康管家去管理等等。当你拥有真正的5G手机，毫米波武器已经在这些需求最高的地方逐渐普及，甚至十年后只要在有公路的地方，我们就可以享受到来自路灯灯杆上的毫米波5G提供的超高速网络。令人无限期待的自动驾驶技术很可能会在多年以后才能逐步走向实际应用！

未来科技需要运行，在武器的框架之上武器就像是一条快车道，正在把周围的一切加速影响未来！