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5G来了!请做好准备

2018-03-04

学苑创造·C版 2018年12期
关键词:障碍物通话天线

我们的生活中,网络几乎无处不在,上网也渐渐成为我们的日常习惯。然而,当你还在享受4G带来的超速“冲浪”快感时,5G通信时代已经悄然而至!

移动通信自20世纪80年代诞生以来,先后经历了1G、2G、3G和4G等发展阶段,已成为人们日常生活中不可缺少的基础信息网络。

你瞧!每一次通信系统的更新换代,都会给移动通信行业带来更快的上网速度和更多的服务——2G实现从1G的模拟时代走向数字时代,3G实现从2G语音时代走向数据时代,4G实现IP化,数据速率大幅提升。

5G将会给我们带来怎样的改变?5G最大的改变就是实现从人与人之间的通信走向人与物、物与物之间的通信,实现万物互联。

5G的五大“法宝”

5G网络技术是什么,目前没有统一的定义,然而,作为5G网络技术发展的基础,有五种“法宝”是必不可少的。

第一种是毫米波技术。众所周知,无线频率越高,能传输的信息量越大,体验到的网速也就越快。毫米波技术可以通过提升频谱带宽实现超高速无线数据传播,从而成为5G通信技术中的关键。但毫米波穿透能力弱,且很容易被树叶、雨滴等吸收。

为解决这个问题,需要引入第二种技术:小基站网络。由于毫米波很难穿透障碍物,当人处于障碍物的后面就无法接收到信号,可通过安装多个小基站围绕障碍物传输信号,形成信号接力。当用户走到障碍物后面时,智能电话会自动切换到另一个小基站,使通信不会中断,用户之间能进行正常的通话。

第三种技术是大规模天线。通过使用多根天线,可以发射或接收更多的信号。现在一个4G基站大约有十几根天线,而一个大规模天线基站大约有几百根天线,这将大大增加当前移动网络的容量。

第四种技术是波束成形。当蜂窝天线信号交汇在一起时会引起严重的干扰,波束成形技术可以很好地解决这个问题。

波束成形技术的实现过程是怎样的?当人们在城市建筑群落中拨打电话时,通话的信号在周围建筑上碰撞反弹,并且与同一区域内其他用户的通话信号交错在一起,大规模天线基站接收到所有这类通话信号并且跟踪信号到达的时间和方向,然后规划出信号传播的最佳路径,让信号准确到达每个智能电话,这样通话信号之间就不会相互干扰。

最后一种是全双工技术。全双工技术是指双向通信。过去,在通话时,通话双方必须轮流说和听,信息的延时长。如果把无线电波看作满载着数据的火车,无线电波传输所用的频率则可视为铁轨,在这条铁轨上,如果有第二辆火车试图从相反的方向开来,就必然会发生碰撞。解决的办法是,让开往两个方向的火车轮流行驶,或者把所有火车放在不同的铁轨上。全双工技术通过双向通信能很好地解决以上问题,使通信效率大幅提高。

5G离我们越来越近

5G是虚拟现实(VR)、无人驾驶等技术得以推广应用的基础。人们能通过5G无线网络在虚拟的环境下体验未来生活。5G可以为用户提供超高清视频、流畅的在线游戏等体验,还能有效满足工业、医疗、交通行业多样化的无线通信要求,实现真正的“万物互联”。

5G离我们还有多远?根据国际电信联盟的规划,2018年将最终确定5G标准,2020年5G将具备规模化商用条件。目前全球领先的厂商都在按这个进度努力,而且进展顺利。

如在2017年国际消费类电子产品展覽会上,英特尔公司发布了一款5G调制解调器,它是世界首款同时支持6GHz以下频段和毫米波频段的全球通用的5G调制解调器,它包含一个紧凑的、低功耗的芯片工具包,并能提供千兆级速度和超低时延。

2016年,我国启动5G技术研究试验;2018年,我国多地开展5G试点;2020年,5G将全面投入商用。中国5G正按照规划时间表有序发展,并走在世界前列。以高速率、高可靠、低时延、超大数量终端网络为特点的5G,正在走入我们的生活。

5G时代来临,普通用户将收获哪些好处?

5G+上网:超快网速

每秒传输10GB,相当于1秒钟能下载一部高清电影,速度是4G网络的100倍……移动互联网时代,“高速率”成为5G技术的重要特点。从4G到5G的升级,不仅是技术升级,更意味着用户上网体验的大升级。

使用5G网络打电话的体验和4G、3G乃至2G区别不大,但是上网体验则会有质的提升。用户可以轻松地在手机上看高清电影,玩VR游戏更加流畅真实,也不用担心因为没有网络信号而错过重要信息。

5G+家居:智慧生活

试想一下,站在家门前,却因连不上智能门锁而被拒之门外;又冷又饿到家,却发现智能电饭锅没有接到指令,还是一锅生米;由于控制失灵,空调忽冷忽热,电灯忽开忽关,烤箱不能自动断电……如果智慧生活这样鸡飞狗跳,相信不少用户宁可回到从前。

业内人士指出,5G网络地址数量大,允许每个人都拥有很多台物联网设备,功耗又相对较低,能保障较长的续航时间,加之网络延迟小、出错概率小,因此能为智能家居等物联网发展提供技术保障。

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