過去的兩年，全國人民將大部分精力投入到了抗疫戰(zhàn)爭里。而在這次抗擊新冠肺炎中5G發(fā)揮了很大的作用，如5G遠(yuǎn)程會(huì)診、5G醫(yī)療推車、5G+熱成像技術(shù)、5G防疫機(jī)器人、5G+遠(yuǎn)程教育等。5G的步伐悄然而至，正在不知不覺影響我們的生活。那么什么是5G？它將怎樣改變我們的生活，今天我們來聊一聊這個(gè)話題。
一、5G的提出
2013年5月13日，三星公司宣布，成功開發(fā)第五代移動(dòng)通訊的核心技術(shù)。后來國際電信聯(lián)盟又定義了5G的三大應(yīng)用場景以及3GPP提出的5G技術(shù)第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，各國各大企業(yè)競相展開對(duì)5G技術(shù)的研發(fā)。隨著5G的逐漸推廣，它正在被人民所熟知。
二、5G到底有多強(qiáng)
從1G采用的頻分多址技術(shù)到4G的正交頻分多址技術(shù)，再到5G多技術(shù)融合，可以說移動(dòng)通信領(lǐng)域發(fā)生了質(zhì)的飛躍。這么說吧，1G是小學(xué)生，2G是初中生，3G是高中生，4G是大學(xué)生，5G就是博士。
5G相比4G性能強(qiáng)太多了。5G有幾個(gè)關(guān)鍵的性能指標(biāo)，分別是用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度、端到端時(shí)延、流量密度、峰值密度、移動(dòng)性等。用戶體驗(yàn)速率即在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用戶可獲得的傳輸速率，體現(xiàn)在上網(wǎng)時(shí)的速度快慢。5G的用戶體驗(yàn)速率可以達(dá)到0.1G-1Gbps，甚至更高，以前下載高清的視頻需要幾分鐘或十幾分鐘，而到了5G只有幾秒鐘；連接密度數(shù)即單位面積內(nèi)可以支持的手機(jī)等終端設(shè)備總數(shù)，5G是100萬/km2是4G的10倍以上，這意味著每km2內(nèi)能連接100萬臺(tái)通信終端設(shè)備；端到端時(shí)延指的是數(shù)據(jù)包從一個(gè)終端傳輸?shù)搅硪粋€(gè)終端的時(shí)間間隔，我們在玩游戲或者直播時(shí)候如果延遲超過200ms，就會(huì)出現(xiàn)比較明顯的畫面延遲，如放技能出現(xiàn)抬手不見效果的情況，而5G能做到毫秒級(jí)（1ms）的時(shí)延，什么延遲都可以忽略不計(jì)；流量密度指的是單位面積內(nèi)總流量數(shù)，用來衡量移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力，5G流量密度是數(shù)10Tbps/km2這個(gè)數(shù)據(jù)是4G的100倍以上；峰值速率是用戶可以獲得的最高傳輸速率，5G可以達(dá)到10Gbps，是4G的10-100倍；移動(dòng)性指的是在滿足一定性能的前提下，通信雙方最大的相對(duì)移動(dòng)速率，5G是500+km/h，是4G的1.42倍以上，這意味著當(dāng)你坐在時(shí)速為500km/h的移動(dòng)工具上，通信依然是暢通無阻。
三、5G的主要應(yīng)用場景
通過以上的學(xué)習(xí)，我們就可以理解由第三代伙伴計(jì)劃（3GPP）提出的三個(gè)主要應(yīng)用場景。
1.增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）。當(dāng)我們進(jìn)入一個(gè)人群密集的地域或坐在高速行駛動(dòng)車時(shí)，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)不好的現(xiàn)象，這是由于4G技術(shù)的連接密度和移動(dòng)性局限所導(dǎo)致。而到了5G普及后，這種現(xiàn)象就不復(fù)存在。以后在人流密集的地鐵，你依然可以刷劇看高清視頻，玩虛擬游戲以及基本通信。
2.海量機(jī)器類通信（mMTC）。6月2日華為創(chuàng)世般的正式推出鴻蒙系統(tǒng)（harmonyOs），它的意義在于為萬物互聯(lián)提供一個(gè)基礎(chǔ)性的系統(tǒng)支持。但要實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的另一不可缺少的基礎(chǔ)是5G技術(shù)，因?yàn)?G的高連接密度數(shù)、高流量密度、高峰值速率等能滿足萬物互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)。你能想象到把整個(gè)城市的醫(yī)療設(shè)備、家用電器和通信設(shè)備全部連接起來的場景么？你能想象到多個(gè)快遞公司，幾十萬臺(tái)分揀機(jī)器在工作的場景么？
3.超高可靠低時(shí)延通信（uRLLC）。最近無人駕駛技術(shù)的話題鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，人民紛紛感嘆以前不敢想象的科幻場景正在慢慢實(shí)現(xiàn)。當(dāng)某個(gè)醫(yī)學(xué)專家要操控遠(yuǎn)在上千公里的醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行手術(shù)時(shí)，他能做到快速、及時(shí)、安全、精確。如果沒有5G的毫秒級(jí)端到端時(shí)延技術(shù)和接近100%的業(yè)務(wù)可靠性保證和支持，恐怕就會(huì)造成交通事故和醫(yī)療事故了。
四、5G的新核心技術(shù)
科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，5G時(shí)代的來臨，反過來加速了通信技術(shù)的進(jìn)步。為了能對(duì)應(yīng)對(duì)更復(fù)雜而苛刻的多重場景，科學(xué)家們研發(fā)了更多更可靠的5G核心技術(shù)。
1.大規(guī)模天線列陣技術(shù)。移動(dòng)通信信號(hào)是依靠電磁波傳輸來實(shí)現(xiàn)的，電磁波在傳輸過程中容易受天氣、環(huán)境等影響，使得信號(hào)虛弱衰減，從而導(dǎo)致通信質(zhì)量下降。而大規(guī)模天線列陣技術(shù)解決了這一難題，即在基站端布置大量天線，為通信信號(hào)傳輸提供更多的通道，有效解決了信息削弱難題。大規(guī)模天線列陣技術(shù)，除了保證通信質(zhì)量外還能大幅度提升網(wǎng)絡(luò)容量和更多用戶的體驗(yàn)，避免出現(xiàn)通信擁堵現(xiàn)象。
2.毫米波技術(shù)。毫米波指的是波長在1-10毫米，頻率在30GHz-300GHz范圍的電磁波，其中頻率在6GHz以上的毫米波擁有豐富的帶寬，是重點(diǎn)研究的波段，但也有缺點(diǎn)比如傳輸距離短、穿透差、易受天氣影響等。而大規(guī)模天線列陣技術(shù)具有高增益、有自適應(yīng)波束形成和波束控制能力，正好解決了這個(gè)毫米波的難題，可以它們是相輔相成技術(shù)。
3.超密集組網(wǎng)技術(shù)（UDN）。這項(xiàng)技術(shù)是通過搭建增加單位面積內(nèi)宏基站和微基站來實(shí)現(xiàn)的。宏基站是那些覆蓋距離較遠(yuǎn)、全向覆蓋、發(fā)射功率較大的基站，常見于室外大基站；微基站是覆蓋距離小、定向覆蓋、發(fā)射功率小的基站。傳統(tǒng)通信基站以宏基站為主，越來越無法滿足日益增長的通信設(shè)備需求。但通過超密集組網(wǎng)技術(shù)，提升熱點(diǎn)區(qū)域容量，以點(diǎn)面融合，減少盲區(qū)，全區(qū)域覆蓋，立體化網(wǎng)絡(luò)，解決信號(hào)差，提升通信質(zhì)量。
4.網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)。如果網(wǎng)絡(luò)資源無法合理調(diào)配，無法解決供給彈性問題，會(huì)導(dǎo)致資源的利用率下降，影響通信體驗(yàn)，造成浪費(fèi)。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)很好地解決了這個(gè)問題。網(wǎng)絡(luò)切片顧名思義是根據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和能力的需求，將物理網(wǎng)絡(luò)切成多張獨(dú)立的專用網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)可以自由組合，從而滿足不同用戶需求。
結(jié)束語：5G將充分應(yīng)用于航空航天、科學(xué)研究、人工智能、工業(yè)制造、醫(yī)療、教育、生物、娛樂等領(lǐng)域。它所帶來的市場價(jià)值將超過百萬億以上，人類社會(huì)將因5G而進(jìn)入全新的時(shí)代，5G未來可期，你做好準(zhǔn)備了么。
