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万物智能时代的前奏曲—5G

【摘要】:
未来人类社会,正在朝着万物智能互联的方向发展。作为大数据与人工智能结合载体,中国七大基础设施建设的领头羊,5G技术已经吹响了这个时代的前奏曲。

5G技术已经吹响了万物智能互联的前奏曲。

 

 

2019年被称为我国5G网络的元年,因为这一年开始,我国的5G移动网络正式商用,三大运营商与中国广电正式获得5G牌照。

 

对于很多人来说,可能只是觉得手机上网的速度快了一些,看视频更清晰了一些,然而实际上,5G移动网络对我国,乃至全世界的生活都将带来一场变革。

 

5G(5th-Generation )是指第五代移动通信技术,是4G技术的延伸。

 

很多人都知道5G比4G快,如果你问为什么,可能有些回答会是:“频率高呗!”。这样子说,也没错,但说的更确切一点,应该是5G的带宽比4G更宽一些。就好像一个水管,4G的水管比较细,5G的水管比较粗,所以极限流速当然是粗的更快一些。

 

其实移动通讯技术的发展,在当代可谓是飞一般的速度,几乎每隔10年就发生一次沧海桑田般的变化。就手机这一终端来讲,它的形态,很多70、80后可能是亲身经历,但对于很多00后的同学们来讲,已经成为历史,写进了他们的课本。

移动通信发展历程

 

1G - 模拟语音

1973年4月,摩托罗拉公司的马丁·库帕,发明了第一台移动电话,宣布从此移动通讯进入了1G时代,这时的移动终端属于模拟信号,仅可以做到模拟语音。

 

2G - 数字语音+文字

到了上个世纪90年代,2G网络的发展,手机开始可以发送短信,除了语音信号,还可以发送文字信号。

 

3G - 移动互联网

本世纪初开始,3G网络的出现,让我们除了文字讯息之外,还可以发送一些简单的图片和文件,不过因为传输速率不够,不能发送太大的文件。

 

4G - 移动互联网+高清视频

到了2010年前后,4G网络通讯的速度,可以让我们可以在移动终端上播放视频,甚至远程办公,或者玩一些即时战略的网络游戏,把网络的延迟降低到了几十个毫秒。

 

那么5G究竟会比4G快多少呢,又快在哪里呢?这里给大家看一张图,实际上IMT-2020里,5G的关键性指标有8个,为了方便理解并和4G做对比,我们可以总结成以下4个方面:

 

速率  、 时间 、 连接数 、 移动性

这里简单介绍一下这几组数据和几个概念:

1

首先是速率,这里其实分为峰值速率和用户体验速率两种,峰值速率指的是数据传输的最高速率,用户体验速率指的是,用户使用网络时,数据传输的最低速率。当然了,不管哪一项,都是远远高于4G网络的;

2

然后是时间,这里主要指的是低延迟,玩儿王者和吃鸡的朋友一定深有体会,那460ms靓丽的红色,会让你的操作光芒灼目。5G网络的速度可以达到1ms,甚至更低。

3

连接数全称是连接密度数,是指单位面积内可以达到的最大终端连接数量,当然了,这一点在我们国家还真体会不到,因为中国的网络建设实在是太发达了。这个就好比一个服务器,假如他能容纳100个人,第101个想连接这个服务器,他就连接不上,需要等前面有人下线才可以。我相信这一点80、90后的同学,以前玩儿一些爆款的网络游戏时肯定也是体会过的,那种一上线就舍不得下线的感觉。

 

4

最后,移动性指在满足一定系统性能的前提下,通信双方最大相对移动速度。5G网络未来服务的终端一定包括,无人机,无人驾驶汽车等等,所以以后我们在高铁上就不会觉得信号差了。

 

5G有缺点吗?

 

有一次我有个朋友跟我抱怨,说自从她们实验室前面的楼盖起来,她就收不到5G信号了。她这个情况,目前来讲,还真是比较常见。

 

大家都知道,移动通讯,传输信息依靠的是电磁波,电磁波频率越高,波长就越短,那么显然5G信号的波长肯定要比4G更短。由于5G采用毫米波通讯,信号绕射能力较差,为了达到完全覆盖,除了和之前一样的大基站,还需要在一些信号死角的位置架设一些小基站、微基站。

 

不要着急,2022年开始5G主信号基站的架设就差不多了,然后一些人口密集的大城市就要开始扫清死角的工作了。

 

其实,目前我们国家把5G基站的建设工作,是作为国家基础设施建设来推进的。就和高铁一样,有了高铁,我们出行才方便,有了5G,我们才可以做高效的数据传输。

 

移动通讯发展的历程,本质就是传输效率的提高。2G传输的文字信息只有几个Byte,3G的时候图片文件也只有几千个Byte左右,而到了4G,信息传输速度提高到了几兆Byte,因此我们可以很流畅的玩游戏,看视频,进而会有那么多依靠移动互联网得以运营公司出现,如快手、字节跳动。

 

因为5G高效的传输,我们远程办公,娱乐,无人机械救援,远程手术,无人驾驶技术,以及各种依靠大量数据传输的人工智能技术,才可以更好的发展。

 

未来人类社会,正在朝着万物智能互联的方向发展。作为大数据与人工智能结合载体,中国七大基础设施建设的领头羊,5G技术已经吹响了这个时代的前奏曲。

 

作者:刘旭/中科纳通/摩尔材料研究院