5G以及5G手機(jī)究竟能給我們帶來什么

近一年手機(jī)圈最大的熱點(diǎn)毫無疑問就是 5G 了，各大手機(jī)廠商也爭(zhēng)先恐后的宣布自己的 5G 手機(jī)。然而說來說去，也沒有哪一家廠商告訴我們，5G 到底能干嘛？

今天我們就來看一看，5G 以及 5G 手機(jī)究竟能給我們帶來什么？

5G 比 4G 強(qiáng)在了哪？

從 2G 到 5G，每一代移動(dòng)通信技術(shù)都經(jīng)歷著網(wǎng)速的變革。想要提升網(wǎng)速，就要提升帶寬。

我們都知道，無線通信是通過電磁波來傳遞信號(hào)的。電磁波的頻率越高，其可容納帶寬就越大。所以提升網(wǎng)速最直接的方式就是提升頻率。這也正是每一代網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的核心。

如果頻率越高，網(wǎng)速越快，那為什么一開始不用高頻率呢？其實(shí)不是不想用，而是用不起。

這里就要引入我們初中學(xué)過的一個(gè)公式，由于光速不變，頻率越高，波長(zhǎng)就越短。

由于電磁波的特性，波長(zhǎng)越短，繞射（衍射）能力就越弱，但穿透能力越強(qiáng)。所以當(dāng)高頻波遇到障礙物會(huì)直接穿透，而不是繞過去，進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)衰減嚴(yán)重。

也就是說，4G 信號(hào)之所以傳播的遠(yuǎn)，是因?yàn)樗龅秸系K物就會(huì)選擇繞過去，而 5G 信號(hào)由于穿透能力比 4G 信號(hào)強(qiáng)，遇到障礙物就會(huì)選擇穿透，所以在障礙物多的地方，信號(hào)覆蓋面積自然就不如 4G。4G 基站的覆蓋半徑約為 1-3 公里，而 5G 基站的覆蓋半徑僅為 100-300 米。（典型值）

簡(jiǎn)單來說就是，高頻率雖然能帶來更快的網(wǎng)速，但是在傳播能力上不如低頻率。

相信大家在生活中也有體會(huì)，往往到了野外，4G 已經(jīng)不能用了，而 2G 還可以，除了 4G 建設(shè)的較晚，基站數(shù)量少之外，主要就是因?yàn)橐粋€(gè) 2G 的基站覆蓋面積遠(yuǎn)大于 4G 基站。可以用更少的 2G 基站去覆蓋更大的面積，有效地降低了成本。

所以，相同面積下，需要更多的基站，這也就意味著想要達(dá)到完美的覆蓋，成本將成倍增加。同時(shí)，更多基站帶來的維護(hù)成本也會(huì)成倍提升。

可見，5G 不僅帶來了更快的網(wǎng)速，也由于用了更高頻率的電波，導(dǎo)致了信號(hào)以及覆蓋方面的問題，為了解決這些問題，就有了以下幾項(xiàng)重要的 5G 技術(shù)：

小基站——讓室內(nèi)信號(hào)變得更好

由于 5G 的繞射能力變差，這就意味著在室內(nèi)的信號(hào)將會(huì)慘不忍賭，為了解覆蓋盲點(diǎn)的問題，廠商們推出了小基站。

一般我們對(duì)基站的概念就是「大鐵塔」或者長(zhǎng)長(zhǎng)的天線，而小基站則只有路由器那么大，可以部署在室內(nèi)，解決室內(nèi)信號(hào)差的情況。

Massive MIMO（多天線）——提升信號(hào)強(qiáng)度

相信大家對(duì) MIMO 這個(gè)詞此并不陌生，MIMO 的意思就是多收多發(fā)（Multiple-Input Multiple-Output），在 4G 時(shí)代，大部分手機(jī)可以實(shí)現(xiàn) 4×4MIMO，而到了 5G 時(shí)代，手機(jī)的天線數(shù)量會(huì)增加到 64/128/256 根。

能放下如此多的天線，也是由于波長(zhǎng)變短，在 5G 之下，在同等體積之下，可以布置更多的天線，以彌補(bǔ)高頻帶來的信號(hào)損失。

Massive MIMO 同樣是為了解決毫米波的信號(hào)衰減問題，因?yàn)閲?guó)家對(duì)天線功率有上限限制，所以，不可能隨意增加發(fā)射功率，受制于材料特性和物理規(guī)律，也不可能無限提高發(fā)射天線和接收天線的增益。唯一可行的解決方案是就是增加發(fā)射天線和接收天線的數(shù)量。

更先進(jìn)的波束賦形——信號(hào)的精準(zhǔn)傳輸

如果說 Massive MIMO 是把道路變多了，那么波束賦形就像一個(gè)導(dǎo)航一樣，把天線的信號(hào)更好的引導(dǎo)到設(shè)備上，通過精準(zhǔn)的傳遞來減小信號(hào)傳輸?shù)乃p。

基站發(fā)射信號(hào)就像燈泡發(fā)光一樣，手機(jī)就像房間里的某一個(gè)小區(qū)域，基站本身是只想點(diǎn)亮手機(jī)的區(qū)域，而其他區(qū)域的光線就浪費(fèi)了。而有了波束賦形以后，就像手電筒一樣，精準(zhǔn)的照到想去區(qū)域。

全雙工——同時(shí)上傳下載

為了避免干擾，現(xiàn)有的無線發(fā)射裝置都不能同時(shí)發(fā)送和接受信號(hào)，為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率，就有了全雙工。

全雙工就可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)收發(fā)信號(hào)，把數(shù)據(jù)傳輸速率提升兩倍，代價(jià)就是自干擾，當(dāng)然 5G 的其他技術(shù)也可以減少這種干擾，就不過多贅述了。

說起無線通信，就不得不提香農(nóng)公式。其實(shí) 5G 所有的技術(shù)，都是為了提升這個(gè)公式的參數(shù)而設(shè)計(jì)的：

簡(jiǎn)單來說，公式里的 C 值越大，網(wǎng)速就越快，那想要提升 C 的值，就要提升 B 或者 S/N 的值，所有的 5G 技術(shù)都是為了提升這兩個(gè)值。

具體來說就是：

毫米波——提升頻帶寬度（B）

更先進(jìn)的波束賦形——提升信噪比 （S/N）

多天線、全雙工——提升頻帶寬度和信噪比 （B&S/N）

今年的 5G 手機(jī)值得買嗎？

說完了 5G 的幾個(gè)重要指標(biāo)，再來說說最近各大廠商都將要今年推出的 5G 手機(jī)，究竟值得買嗎？

5G 手機(jī)能給我們帶來什么？

首先是外觀，未來的 5G 手機(jī)，由于多天線技術(shù)，手機(jī)中框應(yīng)該無法承受如此多數(shù)量的天線，所以會(huì)做到機(jī)身里面?？紤]到金屬會(huì)屏蔽信號(hào)，未來的手機(jī)后蓋應(yīng)該會(huì)朝著玻璃或者塑料發(fā)展。金屬機(jī)身的手機(jī)應(yīng)該會(huì)越來越少。

每一代移動(dòng)通信都提升了網(wǎng)速，而在不同網(wǎng)速之下，能做的事是不一樣的。就像 3G 讓應(yīng)用程序的使用變成可能，4G 帶來了移動(dòng)支付、在線游戲、短視頻等等。

至于未來 5G 手機(jī)會(huì)出現(xiàn)怎樣的技術(shù)，任何人都無法斷言，5G 手機(jī)到底能帶來什么，還要看未來能滿足我們什么需求。

5G 手機(jī)會(huì)變貴嗎？

越早購(gòu)買 5G 手機(jī)，你為手機(jī)廠家和上游廠商分擔(dān)的研發(fā)成本越多。說白了，就是越早買越貴。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)的預(yù)判，在 2019 年 5G 預(yù)商用階段，測(cè)試、預(yù)商用 5G 終端可能在 30 款以上，其中 5G 手機(jī)的價(jià)格預(yù)計(jì)會(huì)在 8000 元以上。

電信分析師付亮建認(rèn)為購(gòu)買 5G 手機(jī)的時(shí)間最好在明年 3 月份以后，那時(shí)價(jià)格約在 5000 元至 6000 元，到明年四季度可能降至 2000 元至 3000 元。

今年要買 5G 手機(jī)嗎？

5G 并不是只要手機(jī)芯片支持 5G 就可以享受更快的網(wǎng)絡(luò)，5G 是需要從手機(jī)端到基站到核心網(wǎng)都要重新配套，單純一個(gè) 5G 手機(jī)就好像超級(jí)跑車行駛在限速 60 的馬路上一下，再?gòu)?qiáng)的能力也發(fā)揮不出來。

就拿 4G 來說，2013 年 9 月 iPhone 5s 等 4G 手機(jī)發(fā)布后，2013 年 12 月國(guó)家下發(fā) 4G 牌照，兩年過后 4G 手機(jī)用戶不到 30%，直到今年，4G 手機(jī)用戶才達(dá)到 70% 以上。

如今 5G 的牌照剛剛下發(fā)不久，5G 的配套設(shè)施肯定還需很長(zhǎng)時(shí)間去建設(shè)。再加上 5G 基站覆蓋面積變小，因此相同面積需要更多的基站，相比 4G 的投入會(huì)更大，所以在普及時(shí)間上應(yīng)該比 4G 還要慢。

因此今年的 5G 手機(jī)與 4G 手機(jī)在體驗(yàn)上拉不開差距，在配套設(shè)施還不完整的情況下，5G 的用武之地并不大。

如果今年一定要換手機(jī)，并且一部手機(jī)打算用好幾年，5G 手機(jī)一定是更好的選擇。或者先買一臺(tái) 4G 手機(jī)過渡一下，等待 5G 手機(jī)的價(jià)格正常后再出手。

買 5G 手機(jī)需要注意的坑

目前的 5G ，其實(shí)不完全都是真 5G，你買到的 5G 手機(jī)，很可能是沒有具備 5G 的所有功能。

這就要說 5G 的兩種組網(wǎng)方式——NSA 和 SA。NSA 是非獨(dú)立組網(wǎng)，SA 是獨(dú)立組網(wǎng)，簡(jiǎn)單來說，NSA 是基于 4G 核心網(wǎng)下的 5G，而 SA 從基站到核心網(wǎng)都要全部重新建設(shè)。SA 組網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)更低的時(shí)延、更大的上行帶寬、網(wǎng)絡(luò)切片等 5G 核心功能。所以，SA 是更完備的 5G 網(wǎng)。

但是目前幾個(gè)主流的 5G 芯片，高通的 X50、巴龍 5000、三星的 Exynos 5100……只有麒麟的巴龍 5000 支持兩種組網(wǎng)模式，其他都只支持 NSA ，而巴龍 5000 并不向外出售。也就是說，下半年能買到的 5G 手機(jī)，多半是不完整的 5G 。

同樣支持雙模組網(wǎng)的高通 X55 ，也需要明年才能出貨。連工信部都宣布停止 NSA 設(shè)備的入網(wǎng)。可見，SA 組網(wǎng)才是未來。

所以，想要享受完整的 5G，買 5G 手機(jī)時(shí)，還要注意芯片是否支持 SA 組網(wǎng)?，F(xiàn)階段的 NSA 組網(wǎng)可能更加成熟和穩(wěn)定，但不能實(shí)現(xiàn) 5G 的核心功能，注定是被淘汰的。

手機(jī)之外，5G 大有用武之地

如果說 4G 的是為手機(jī)量身定做的，那 5G 的就是為物聯(lián)網(wǎng)而生的。

大多數(shù)人對(duì)于 5G 的概念就是網(wǎng)速變得更快了，幾分鐘就可以下載一部高清電影、可以流暢看 4K 視頻等等，但由于手機(jī)硬件的限制，你很難在這么小的屏幕上看出 4K 的差別。

似乎網(wǎng)速變的更快好像并不能對(duì)我們的生活產(chǎn)生更大的影響，那么 5G 究竟能給我們帶來什么呢？

互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的初期，每個(gè)家庭擁有一臺(tái)電腦，市場(chǎng)是以億計(jì)的。而到了智能手機(jī)時(shí)代，每個(gè)人擁有一部手機(jī)，全球有 70 億人，就有 70 億的市場(chǎng)，而下一個(gè)階段是物聯(lián)網(wǎng)，包括家里的家居，室外的公共設(shè)施，每個(gè)家庭需要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備可能有數(shù)十臺(tái)，聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備可能會(huì)達(dá)到 300 億之多，這樣的市場(chǎng)是不可估量的。

有需求才有市場(chǎng)，正是有了 iPhone 這樣優(yōu)秀的終端才推動(dòng)了 3G、4G 的發(fā)展。就像功能機(jī)時(shí)代，再快的網(wǎng)速也不會(huì)發(fā)展出王者榮耀這樣的游戲一樣。正是有了物聯(lián)網(wǎng)的需求，市場(chǎng)足夠大， 5G 才能應(yīng)運(yùn)而生。

國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）把 5G 的應(yīng)用場(chǎng)景歸納為三個(gè)：增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬（embb）、超可靠和低時(shí)延通信（urlcc）、大規(guī)模機(jī)器類型通信（mmtc）

用人話來說就是：

更快的網(wǎng)速

毫秒級(jí)的延遲

百萬(wàn)級(jí)/k㎡ 的終端接入

可以說后兩項(xiàng)（低延遲和接入終端變多）都是為物聯(lián)網(wǎng)量身定做的。

通過使用海量機(jī)器類通信技術(shù)（mMTC），5G 把每平方公里的連接數(shù)量提升到了百萬(wàn)級(jí)別，超越了 4G 至少十倍以上， 連接設(shè)備瞬間從一臺(tái)手機(jī)變到了十幾臺(tái)設(shè)備。就是一個(gè)區(qū)域單位能夠連入網(wǎng)絡(luò)的總數(shù)極大的提高了。

除了連接數(shù)量的增多，連接質(zhì)量同樣有了飛躍，可以說 5G 最大的升級(jí)就在于毫秒級(jí)的延遲。延遲到底有多重要呢？舉個(gè)例子：

王者榮耀所需要的帶寬，比較成熟的 3G 網(wǎng)絡(luò)就能滿足，但為什么 3G 時(shí)代幾乎沒有任何的手機(jī)在線網(wǎng)游呢？原因就是 3G 的延遲太大，而 4G 的網(wǎng)絡(luò)延遲比 3G 時(shí)代降低了大約 70%，達(dá)到了和有線網(wǎng)絡(luò)差不多的水平，所以才有越來越多的電腦游戲可以在手機(jī)上玩。

5G 帶來的毫秒級(jí)延遲，就能夠滿足一部分物聯(lián)網(wǎng)的需求，比如車聯(lián)網(wǎng)，車聯(lián)網(wǎng)正是自動(dòng)駕駛的重要一環(huán)。如今的每一輛汽車都是孤島般的存在，而未來的自動(dòng)駕駛則需要所有車的配合，可以想象，當(dāng)每一輛車都互通互聯(lián)，不僅發(fā)生車禍的概率大大降低，還能夠有效緩解交通擁堵等問題。

5G 也許不能給手機(jī)帶來什么飛躍性的提升，但卻能改變我們的生活。

最后

夠用永遠(yuǎn)是個(gè)偽命題，在汽車沒被發(fā)明時(shí)，馬車明顯是夠用的，智能手機(jī)沒被發(fā)明出來，功能機(jī)也夠用。而 4G 對(duì)目前的我們來說，也是夠用的。就像當(dāng)年的 3G 一樣，同樣夠用。

有些東西，如果從未存在過，也不會(huì)影響當(dāng)下的生活。如果它一旦存在，就好像原本就應(yīng)該存在一樣理所當(dāng)然。比如汽車、比如智能手機(jī)。而 5G ，很可能就是這樣的東西。