5G到底是什么?

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-10-01 23:51

        过完新年了,大家换5G手机了吗?2020年后半年,5G手机的出货量占比在60%以上,中国的手机市场正在加速进入5G时代。相比于4G5G到底有什么优势呢?们可以总结成三点高速率、低延迟、大容量。首先我们说速率啊在4G时代,通常情况下平均网络速度可以达到百兆比特每秒,折合下载速度呢是十兆字节左右。也许我们感觉到网络已经够快了,但实际上这种速度完全无法满足。比如说4K视频数据传输,vr ar技术传输的要求,自动驾驶汽车一天需要产生的数据量高达4000G。

        用这样的速率也是达不到要求的。而5G可以在四季的基础之上再提升一个量级,平均网络速度可以达到1G比特每秒,峰值速率可以达到2G比特每秒,大约是4G峰值速率的20倍。国外有一个小伙对比了4G和5G的峰值速率,证实了这个结果。5G比4G快,除了使用了更多的新技术之外,物理特性也是非常重要的原因。信息度的奠基者香农曾经给出过一个公式,叫做香农公式。这个公式告诉我们,无线通讯的时候能够使用电磁波频率的带宽越宽则传输速率的上限就会越大。在通讯领域啊,为了防止不同信息互相干扰,300G赫兹以下的电磁波频段不是随意使用的。

        比如说中国政府会将通讯频段分配给各个运营商,中国移动在900兆赫兹频段附近拥有的2G上下行频段就是885到909兆赫兹。和930到954兆赫兹上下行频段带宽各24兆赫兹。除了民用无线电通讯之外,还有军用雷达、卫星定位等等,需要用到电磁波的地方。他们也各自会抢占一些频段,随着用户越来越多,传统的频段就变得十分的拥挤,而5G的频率带宽则大得多。国际上通行的5G频段标准有两个。一个是在6G赫兹以下的无线电频段称为萨博6。

        另外一个呢是24G赫兹到100G赫兹的无线电频段,他们比之前一季到四季的带宽总和还要多。这就好像之前居民开车总是挤在一条小马路上,想尽一切办法优化交通工具,但是道路依然非常拥挤。而5G就好像是开辟了一大片新的道路。路宽了,速度自然就快了。武器的第二个特点呢是低延迟。我们现在使用的4G网络的延迟在几十毫秒量级。玩王者荣耀和吃鸡的时候,延迟往往是决定胜负的关键因素之一。而在自动驾驶工业机器人、无人机等领域,延迟则可能会造成事故。

        例如啊在自动驾驶汽车,如果以120公里每小时的速度行驶,50毫秒的延迟,就意味着1.7米的移动距离。而使用武器技术之后呢,空口延迟可以下降到1毫秒以下,这个延迟只会造成3.3厘米的移动武器技术有可能让无线网络在工业领域替代有线以太网。再举一个需要低延迟的应用场景,远程医疗。上个世纪80年代的时候啊,一群科学家在斯坦福研究院开始了战地手术机器人的研发,希望能够提升复杂的战场上的医疗水平。让医生呢可以远程对士兵进行手术,一家名为直觉外科的公司随之成立了,将这项技术迅速完成了商业化垄断的手术机器人市场。

        近30年的达芬奇机器人。就此诞生医生呢操控操控台机械系统就能够完成手术。由于这种机器人可以远程操控,又能够放大图像,对医生的手进行除颤等等操作。所以比起外科医生呢,这个机器人更加精巧,而5G技术能够更加注意此类远程手术操作。如果在配合上,人工智能机器人通过百万次的练习,甚至可能代替人类医生进行手术。5G的第三个优势呢在于容量大。

        4G网络理论上支持每平方公里2000个连接,一旦连接到达上限,速度就会变得非常缓慢。例如在体育馆里观看比赛的时候就会出现。有网络信号标志强度,但是怎么也上不了网的情况,这种情况其实就类似于堵车。虽然路很宽,但是车太多了,一样是寸步难行。5G支持每平方公里100万个连接。不光能够实现每个人的手机,能够随时随地的上网,更是未来实现万物互联的基础。

        例如现在的可穿戴设备、智能家居、智慧城市等等,都需要这样的技术支持。5G是实现万物互联的基础,人们语言呢在未来只有20%的5G设施会用于人和人之间的通讯,而80%的设施都会用于人和物物和物之间的通讯。人们已经开始了这方面的尝试,例如张江就有人工智能岛,岛上有无人驾驶的汽车,智能垃圾桶巡查的无人机、水下机器人、智慧路灯自动灌溉智能电网。自动送餐机器人等等未来科技产品。而这些现代化的设备都是通过5G网络连接的。2022年,中国将举办冬奥会,中国决心将这场冬奥会变成一次展现我国科技力量的运动会。5G技术正是其中之一。

        中国联通作为赛会的运营商合作伙伴,会利用5G技术向观众全方面的展示比赛。我们可以设想,也许联通会在雪橇比赛的雪橇前面放置一个高清摄像头。通过毫米波技术回传信号,观众就可以带上VR眼镜,享受和运动员一样紧张刺激的感觉了。在一百多年前的1893年,美国举办的哥伦比亚世博会上。天才特斯拉用自己设计的交流发电机,点亮了7万盏灯泡,整个世博园区被照得宛如白昼。在成千上万年的人类历史上,人们从来没有见到过这样的情景。没有相信这就是未来。那么如果我们站在今天的角度去思考,未来又应该是什么样子的呢?我想未来就是将物理世界进行网络化和数字化,将物理世界的设计和建设过程变成数字化的建设过程。2018年全球联网设备有178亿台,而十年之后这个数字可能在翻译上上百倍。人类正在走向万物互联的新时代,只有5G技术以及后续的6G7G技术。

        能够将人类社会、物理世界和信息世界实现三元融合,人类将彻底进入一个新的时代。所以说4G改变生活,而5G改变社会。如果想了解关于5G的更多细节,欢迎在西瓜视频app里关注玲珑的老师。

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