5G比起4G强在那里,2019换代合适不

2019-05-25 20:49:28 17点赞 33收藏 21评论

早在2015年MWC上国内外厂商纷纷展示各自在5G上的进展,5G就瞬间成为了业界的讨论的焦点。

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对于数消费者而言,最直观的感受就是速度。5G拥有比4G LTE更快的速度(峰值速率可达几十Gbps),例如你可以在一秒钟内下载一部高清电影,而4G LTE可能要10分钟,理论上甚至可以达到100倍的速度。由于速度上具备划时代的提升,因此5G将在无人驾驶汽车、VR以及物联网等领域发挥重要作用。

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和4G相比,5G的提升是全方位的,按照3GPP的定义,5G具备高性能、低延迟与高容量特性,而这些优点主要体现在毫米波、小基站、Massive MIMO、全双工以及波束成形这五大技术上。

毫米波带来高带宽

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无线传输增加传输速率一般有两种方法,一是增加频谱利用率,二是增加频谱带宽。5G使用毫米波(26.5~300GHz)就是通过第二种方法来提升速率,以28GHz频段为例,其可用频谱带宽达到了1GHz,而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则为2GHz。毫米波只在卫星和雷达系统上被应用,但现在已经有运营商开始使用毫米波在基站之间做测试。

当然,毫米波最大的缺点就是穿透力差、衰减大,因此要让毫米波频段下的5G通信在高楼林立的环境下传输并不容易,而小基站将解决这一问题。

小基站解决毫米波穿透力和衰减问题

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过往,为了建设基站,运营商是各出奇谋,比方说伪装成树,路灯,电线杆。而小基站最直观的优势当然是小。上图为爱立信的小基站,跟照明灯、烟雾报警器的大小相近。

因为毫米波的频率很高,波长很短,这就意味着其天线尺寸可以做得很小,这是部署小基站的基础。体积的大幅缩小,我们设置可以在250米左右部署一个小基站,这样排列下来,运营商可以在每个城市中部署数千个小基站以形成密集网络,每个基站可以从其它基站接收信号并向任何位置的用户发送数据。

小基站说到底就是化整为零,同时由于功耗大幅度降低,辐射也会减少,对于人体的健康和安全更有利。

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相信不少玩过高端路由器的都知道,路由器多天线,网卡多通道,这样可以保证WiFi信号更加强大。其实,这个早在有线网络时代,尤其是服务器就有多线路负载平衡的设计。就是通过多条线路进行多输入多输出,从而获得更高的网络带宽以及更稳定的连接速度。

而5G的Massive MIMO多输入多输出本质也是有点相似。其实4G已经开始使用多天线多发射技术。现有的4G基站只有十几根天线,但5G基站可以支持上百根天线,这些天线可以通过Massive MIMO技术形成大规模天线阵列,这就意味着基站可以同时从更多用户发送和接收信号,从而将移动网络的容量提升数十倍倍或更大。

 

波束成形和全双工

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相信玩过腾达路由器的朋友会有点印象,腾达路由器有一个技术就是可以把WiFi信号集束,从而使设备能获得更好的连接效果。

而波束成形和上述的有点相似。Massive MIMO的主要挑战是减少干扰,但正是因为Massive MIMO技术每个天线阵列集成了更多的天线,如果能有效地控制这些天线,让它发出的每个电磁波的空间互相抵消或者增强,就可以形成一个很窄的波束,而不是全向发射,有限的能量都集中在特定方向上进行传输,不仅传输距离更远了,而且还避免了信号的干扰,这种将无线信号(电磁波)按特定方向传播的技术叫做波束成形(beamforming)。

全双工技术是指设备的发射机和接收机占用相同的频率资源同时进行工作,使得通信两端在上、下行可以在相同时间使用相同的频率,突破了现有的频分双工(FDD)和时分双工(TDD)模式,这是通信节点实现双向通信的关键之一,也是5G所需的高吞吐量和低延迟的关键技术。上述技术资料来源于雷锋网。

当然了,这些技术上的东西对于一般人来说太深奥了,我们还是关注应用方面。

 

高速带来应用和体验的大幅度提升

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前面说了,5G最直观的体验莫过于超高速。说到高速网络,大家估计会很容易想起4k超清视频。当然了,我说的超清和视频网站的不一样。视频网站是720P算高清,1080p算超清。讲道理,4k是不是应该叫做超超超高清呢?

很多人反映,视频网站的清晰度不够。一方面可能是片源或者风格问题,但是更重要是码率的关系。同样的分辨率,码率不一样,清晰度毫无可比性。难道比觉得,压缩到100KB不到的JPG和同样分辨率2MB以上的无压缩的BMP清晰度一样?

未来,4k将会带来码率上面的提升,大家看视频就会可以获得更多的细节,发现更多有意思的东西。

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高带宽也使得高清视频监控能够真正实现。过往因为带宽问题,其实很多监控视频都是压缩得很厉害得。以至于清晰度各种不给力。

现在,不少朋友使用无线网络监控,有了更好得带宽,自然就有更好的画质。监控都是有线宽带的事情?第一,现在越来越多的应用是在手机端进行的,第二,5G的出现必然也推动有线宽带的升级。

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万物皆可联的物联网的概念早就有了。智能家居也同样。不过,也是因为带宽的问题,过往很多物联网的产品“智能”都非常有限,顶多就是一个远程连接遥控器而已。

深度学习人工智能,说白了就是云数据支持下面实现的智能操作。就相当于,你用高德地图,系统通过云数据获得,多数的车主经过虎门大桥的时间很长,从而得出结论,路段堵塞。

同样,现在的AI拍摄也是根据大家使用手机的习惯进行智能化。比方说,瘦下巴,眼睛增大之类的。

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而未来真正的物联网,不仅仅是智能家电,甚至可能推动无人驾驶的发展,机器人送外卖,快递的发展。

当然了,很有可能,你的生活习惯,爱好,云端会了解更多,也有更多相应的推送。

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过往AR应用多数就是游戏而已,而5G的推动,有可能就是使得过往很多设想中的科技能够实现。也许,通过AR,我们可以实现更加直观化的导航和自动泊车,更快更准确了解周边的环境。过往,浪费在路上的时间可以大大节省。

 

现有5G试点城市

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现有试点城市,包含第一批开放的七个,还有另外11个,分别是苏州、杭州、上海、南京、北京、青岛、天津、雄安、沈阳、广州、贵阳、武汉、重庆、福州、深圳、郑州、成都以及兰州。可以说,基本上试点会优先在一线城市进行,要全面推开,估计今年时间不一定足够。

 

现有支持5G的手机

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现有使用高通骁龙855处理器的手机多半不支持5G网络,因为多半没有X50基带。在当前阶段,已经发布或已有消息即将发布的5G基带芯片共有8款,具体如下:

高通 Snapdragon X50

高通 Snapdragon X55

高通公司 FSM100xx

英特尔 XMM8160

华为 Balong 5000

三星 Exynos 5100

紫光展锐 Makalu Ivy510

联发科 Helio M70

其中完善性和对5G手机发展影响比较大的是三种:

高通 Snapdragon X50:这是目前使用最广的一款5G基带,与高通骁龙855处理器组合搭配,今年的5G手机除过华为之外基本上全是以此为主,目前已经确认的手机有小米MIX3 5G版、三星S10 5G版、一加7、MOTO M35G版、索尼Xperia 5G、LG V50 5G等。高通骁龙X50的最大优点是目前应用阵营强大,但最大缺点则是不支持SA组网,且毫米波频段缺少26GHz的支持。

高通 Snapdragon X55:这是高通目前最成熟的一个5G基带,也不再像X50那样必须搭配骁龙855处理器才能使用,所以其兼容性表现最好。同时在技术上支持Sub 6 GHz和毫米波以及NSASA标准。但目前该芯片并没看到在手机上的应用,反而是联想的一个高端笔记本和各种汽车上有应用。

华为 Balong 5000:这是目前性能表现最全面的一款商用5G基带芯片了,Sub-6 GHz、mmWave和NSA、SA统统支持,而且也符合3GPPRelease 15标准。目前华为用Balong 5000+麒麟980推出的首款5G手机是华为MateX,后续可能会在P30以及Mate30等手机上继续采用此组合。对于这款产品,华为是概不外卖。

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具体到现有的5G手机有:华为Mate X,小米MIX3 5G版,LG V50 ThinQ,一加7 5G版,中兴天机Axon 10 Pro,OPPO Reno 5G版,vivo NEX双屏版。据悉,这些手机的价格多在11000左右,至少不低于8000.对于一般的消费者来说,即便排除基带,光价格就需要考虑一下了。

所以说,今年换5G,成本有点高,时间有点早。

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