5G给大家的第一个印象肯定就是速度很快,秒下电影,这也是媒体大力宣传的一个点,5G的速度的确比4G快了很多,但是5G不仅仅是速度大大提高了,还有其他更重要的优点。
不知道你有没有这种感觉,4G的速度已经挺快了啊,我们手机看视频一点都不卡啊,有必要换5G吗?5G是不是伪需求?
为了回答这个问题,我们先来看看4G所面临的问题。
4G的局限
不知道你有没有这种经验,在集会、演唱会、或者什么人很多的会场,会忽然发现4G网络瘫痪了,虽然手机上显示网络的连接信号还是很强,但是数据根本发送不出去,也接收不进来。原因就是数据的流量超过了4G网络的带宽,一旦流量超过了带宽,那么传输的错误率就是100%,一字节的数据也传不出去了。
从理论上讲,4G每平方公里只能支持10万个设备。如果万物互联(IoT)普遍发展,这么多设备同时上网的情况,4G是难以满足的,所以为了适应时代的发展,5G是未来几年很必要的基础设施。
那么为什么不可能在4G的基础上,通过提高基站的功率和带宽实现两种网络的融合呢?
因为4G的移动通信标准有三个无法解决的问题:
首先,当上网设备数量太多后,它的带宽不够,所能同时并发处理上网请求的能力也不足。
随着现在需要联网的设备越来越多,4G的带宽已经快不能满足这么多设备同时上网了,在制定4G标准时,其实就没有打算让那么多设备同时上网,所以4G网络已经不适应这个时代未来的发展要求了。
其次,今天的IoT设备联网的方式其实很不方便。
今天大家使用IoT设备,要么是通过蓝牙和你相联之后再上网,要么是通过家里的Wi-Fi联网,要么是在设备里插上电话卡,总之不能直接联网。想象一下未来几年内我们家里的电饭锅,冰箱,洗衣机,窗帘和电灯能够通过内置的芯片直接连上5G网络,不需要通过手机联网去操作了,是不是会方便许多呢?
最后,如果单纯增加4G基站的发射功率,那需要增加十几倍的功率,就会危害人们的健康,而且,如果无线电波的频率不断增加,你用一张纸就把信号挡住了。
由于4G的这些严重问题,是无法适应未来的IoT时代的,所以要重新设计这个被称为5G的新网络标准,除了提高总带宽,更重要的目的就是让海量设备同时上网,因此5G是和IoT相伴生的。
上面说了这么多次的IoT,那么IoT究竟是什么呢?
IoT(Internet of things )就是物联网,即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
5G的优点
5G网络的主要优势在于,数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络,最高可达10 Gbit/s,比现在的4G LTE蜂窝网络快100倍。 当然这只是理论上的速度上限,我们平时使用5G时感觉是远达不到这个速度的,但是速度比4G快个十几倍是肯定有的。
网速提升了一个数量级之后,想象的应用空间就很大了,虚拟现实(英语:virtual reality,简称VR)和增强现实(Augmented Reality,简称AR)会不会得到普及呢?远程医疗会不会实现呢?会不会重新塑造电子游戏行业,以后我们可能不是对着电脑打游戏了,而是像《头号玩家》一样直接进入一个虚拟世界?
5G网络的另一个优点是较低的网络延迟(更快的响应时间),在同等条件下 5G 的延迟低于2毫秒,而4G为80毫秒,也就是说平均下来5G反应速度比4G要快40倍。
5G的低网络延迟的应用场景之一,就是物联网中快速的机器对机器的交互。例如,道路上车辆中的计算机可以通过5G连续不断地相互通信,也可以连续不断地与道路通信,来实现自动驾驶,让以前的不可能变成了可能。
实际计算一下,120公里时速的汽车刹车,4G网络大概有80ms的延迟,也就是3米多的刹车距离,而5G能把这个距离缩短到10cm,所以5G对于自动驾驶汽车来说,就能实现在4G时代做不到的事情。
5G的不足
说了这么多5G的牛逼之处,那么5G就没有缺点吗?
当然有,下面来说两点:
1.网速的上限已经确定
我们现在的通信方式主要就是两种,无线通信和有线通信。
无线通信的路径:手机/Pad–基站–核心网–英特网
有线通信的路径:电脑/其他网络设备–英特网
也就是说无论是手机的无线通信,还是电脑的有线通信,最终都要经过英特网的,5G只是手机和基站之间的连接变快了,最终的网速还得靠因特网,也就是各个数据中心和光纤的带宽和响应速度决定了5G网速的上限。
2.耗资巨大
5G使用的电磁波频率比较高,频率一高穿透能力就变差,就需要更多的基站才能覆盖盲区,5G的基站数量预计是4G的5倍左右,这需要有很高的资金要求。
最后
5G是为了万物互联而生的,大家都知道5G很重要,但是现在谁也不知道5G最大的应用会在什么地方,或许是一个大家都会意外的地方。
就像现在的4G,刚开始出来的时候,大家觉得4G最大的用处就是能用手机看电影了,其实4G对我们生活最大的改变是实现了移动支付,让手机变得比钱包更重要,改变了大家的生活方式,从一个意想不到的角度开出了一朵灿烂的花来。
至于5G的前景,就让我们拭目以待吧!