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深度｜你准备好迎接无线5G世界了吗？

发布于：2024-06-17 编辑：匿名来源：网络

编者按：以高通为代表的一些公司正在重新定义网络——一个可以连接一切的网络，从无人机到手术器械，在无线5G网络中一切皆有可能。

本文发表于FastCompany，作者·肖恩船长，莫小夏、何忞编译，雷锋网编辑，不改变原意，未经许可不得转载。

Michael Coghlan/Flickr 无线技术需要大量缩写、术语和数字来解释。

如果要营销的话，可能听起来很混乱，所以业界将其简化为“4G”，也就是我们今天手机所使用的技术（也称为“LTE”，即“长期演进”的缩写））。

目前，不少高科技企业已经开始谈论5G的发展。

其中，佼佼者高通发布了首款5G调制解调器芯片Snapdragon X50，用于手机和其他设备。

毫无疑问，5G将比4G更快。

但更令人兴奋的是，5G技术可以为我们带来数百甚至数亿个新的在线设备发明。

对于普通人来说，谈到5G，我们会想到更快的下载速度和更流畅的高像素视频效果，但实际上，新标准带来的是一个全新的互联网世界。

在新世界里，无人机可以编队飞行；数十亿个无线传感器可以持续监控地球的各个方面；地球一侧的医生可以远程指挥另一侧的机器人操作手术台上的手术刀……最终，国界将消失，家庭和办公室的界限将不再清晰。

这些不仅仅是对未来世界的猜测，其中一些场景已经发生了。

技术研究公司 Gartner 的无线技术研究员 Akshay Sharma 表示：“5G 仍然基于 LTE 概念。

”目前4G/LTE中使用的许多技术，例如在手机中添加额外的天线以实现GOOSE实时通信，仍将是5G技术的基础。

高通新品X50芯片让5G技术的应用流程更加清晰。

工程师兼高通产品管理投资合伙人Serge Willenegger（拥有50多项无线技术专利）表示：“新技术实际上是一个梯度，是许多过去技术进步的阶梯的总和。

”骁龙X50调制解调器拥抱全新5G技术和其他不断发展的技术。

然而，你的下一部手机，或者下一部手机，应该还不是5G标准。

因为高通预测，X50调制解调器所使用的技术特性最早将在2020年形成一个开放的全球标准。

Willenegger表示：“如果你不测试，你将一无所知。

所以你应该开始这方面的实验越早越好。

”高通认为，现在距离开始实验的时间越来越近，设备制造商和无线运营商很可能会在下半年开始尝试新技术。

如果一切如高通所希望的那样，这款芯片将在 2020 年进入最终产品。

虽然韩国希望在 2020 年冬奥会上展示 5G 网络，但实际上，5G 技术可能会在今年之后得到广泛应用。

当然，高通也将面临来自英特尔和三星等其他芯片制造商的激烈竞争，它可能没有正确预测最终的标准。

英特尔不再为5G技术实验和原型提供可重新编程芯片，它将等到能够提交能够与5G移动网络部署相一致的芯片设计。

物理原理、政府法规、企业利益等复杂交织，要求 5G 技术不仅要重新思考公众如何使用它，还要重新思考该业务应该如何运营。

5G技术面临的挑战甚至可能要等到未来的6G技术才能解决。

不仅仅是多一个G 如果你刚刚听说5G，你首先想到的应该是它的速度。

目前最好的4G或者最先进的LTE技术可以实现M/s的普通下载速度，技术演示可以达到1G/s。

这个结果已经很惊人了，因为在2000年LTE刚刚起步的时候，最快的速度也只有12M/s。

这段时间这个领域已经取得了巨大的进步，然后5G技术结合这些进步，未来将达到10G/s。

如此快的速度会带来什么后果？我们还不知道，但至少有两件事肯定会发生。

维伦格表示：“更高性能的产品将以与想象完全不同的方式被我们使用。

”回想起十多年前4G技术诞生之初，他说：“今年11月的时候，有人问现在应该做什么。

高通公司工程高级副总裁杜尔加·普拉萨德·马拉迪（Durga Prasad Malladi）（拥有多项专利）回忆道，这被称为 4G 技术研讨会。

“维伦格和我都参加了。

我记得那天是选举日，乔治·W·布什赢得了第二个任期。

一位名叫奥巴马的无名政客突然崛起，我们正面临着消除种族歧视、迎来新总统的时刻，我们正在谈论一个不可预测的未来。

（就像当时的4G技术难以预测一样困惑）”在第一次4G研讨会两年后，苹果发布了iPhone，迎来了智能手机的革命时代，随后出现了智能胶囊、无人机、智能手表、健身追踪器、虚拟现实、Snapchat、Tinder、Pokemon Go 等基于 4G 的应用程序在大多数人还在使用 3G 的时候就已经兴起了（第一代 iPhone 还不支持），但又是一件很棒的事情。

5G方面可能更重要——快速的响应时间，现在延迟在几十毫秒的量级，测试公司OpenSignal发现，美国Sprint手机公司的4G延迟最短为66ms。

; AT&T 的延迟最长。

在语音呼叫的情况下，这种延迟是可以接受的（可以接收任何低于毫秒的延迟），例如，汽车和卡车制造商已经在开发共享信息的自动驾驶车队。

当车队需要靠近时，5G技术会减慢领头车辆的速度。

为了快速处理（基于摩尔定理），我们希望先将延迟降低到5ms，必要时再降低到1ms，这样基本上可以实现每个无线数据的“瞬时”处理。

这会产生一些技术。

然而，如果有必要，5G网络可以实现如此低的延迟。

例如，如果亚马逊无人机机队在拥挤的城市飞行，可能会出现数十毫秒的延迟。

问题。

这项技术的全称是“超可靠低延迟通信”。

这有多可靠？错误率大约低于一亿分之一。

这个错误率已经足够安全了。

外科医生通过互联网控制手术器械“当然，”马拉迪说，“我们还有很长的路要走。

但如果我们有能力，我们一定会这么做。

“虽然 5G 以其快速传输大量数据的能力而闻名，但它也是为新设备而设计的，可以更慢地传输少量数据，例如用于环境或其他功能的传感器。

廉价的云网络和强大的人工智能技术正在为传感数据的开发创造一个有前景的环境，例如，行星上或工厂机器上的传感器收集并形成大量数据，但在其他地方，例如农场上的土壤湿度传感器或水深测量传感器，每个传感器都可以收集并形成大量数据。

小时只会发出少量信号。

目前，网络建设工作正处于设备对接的重要前期阶段。

电话或视频流的可靠性非常重要（无人机和机器人手术机队的可靠性也很重要）。

将数据从传感器传输到网络时的意外错误可能是致命的，并且可能会导致充满传感器的星球上的网络瘫痪。

5G技术采用“无连接接入”方式，需要更少的网络连接。

前手机公司诺基亚现在专注于开发网络硬件，其 5G 开发经理杰森·埃利奥特 (Jason Elliott) 表示：“从字面上看，假设有一个数据包和一个无线电信道，只需要无线电来对齐数据“无连接访问”就像把球扔给朋友，而不是把球放在盘子上，然后交给另一个人，你可以直接扔给他。

”伟大的光谱追逐众所周知，光速是恒定的。

但通过使用更高效的算法和更强大的芯片来编码和解码信号，无线工程师已经找到了使网络更快的方法。

5G 的真正推动力来自于载波聚合，即同时使用多个无线信号，例如 MHz 频段和 MHz 频谱频段。

简单地说，这就像在高速公路上添加更多车道，只不过它更像是将几条相距数英里的不同高速公路的车道组合起来。

“这样你就可以聚合你能找到的所有无线电资产，以提供尽可能高的速率，”威伦格说。

这个过程早在 4G 时代就开始了，当时任何两部具有 20 个或更多频段的手机都可以下载大型电视游戏，或上传高清 Snapchat 视频。

5G 想做的远不止这些。

我们知道 iPhone 7 有两根天线，三星 Galaxy S7 有四根天线，他们的下一代 5G 产品可能有 36 根或更多，全部都在一个一毛钱大小的芯片上。

5G的毫米波频率足以支持MHz宽的信道，而4G/LTE只有60 MHz。

就像开辟西部边疆一样，政府和企业正在开发更多的5G无线频率——11GHz。

额外的频谱目前用于地球上的所有无线数据服务。

（大多数频率为 20 GHz 及以上，通常称为“毫米波”）。

宽光谱还可用于承载更多数据，无线信道宽度可达 MHz，而 4G 下的信道宽度仅为 60 MHz。

之前没有人尝试过这一点是有原因的。

“这是一个可怕的范围，”威伦格说。

“物理定律不支持我们（这样做），”马拉迪补充道。

从3G、4G，到现在的5G技术，两者已经合作超过15年；两人沟通很有默契。

短波信号不能传播很远，因为它们会反射。

“如果你拿手机的方式不对，你可能会完全失去信号覆盖，”马拉迪说。

威伦格笑着回忆起史蒂夫·乔布斯的名言，当时他对因天线位置不当而失去信号的 iPhone 4 用户说：“只是不要这样拿着手机。