近一年手機(jī)圈最大的熱點(diǎn)毫無(wú)疑問(wèn)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(shuō)來(lái)說(shuō)去，也沒(méi)有哪一家廠商告訴我們，5G 到底能干嘛？
今天我們就來(lái)看一看，5G 以及 5G 手機(jī)究竟能給我們帶來(lái)什么？
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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(wú)線通信是通過(guò)電磁波來(lái)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(kāi)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(guò)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(guò)去，進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)衰減嚴(yán)重。
也就是說(shuō)，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(guò)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(lái)說(shuō)就是，高頻率雖然能帶來(lái)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?？梢杂酶俚?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(lái)的維護(hù)成本也會(huì)成倍提升。
可見(jiàn)，5G 不僅帶來(lái)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(wèn)題，為了解決這些問(wèn)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(wèn)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(lái)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(wèn)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(wú)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(shuō) 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(guò)精準(zhǔn)的傳遞來(lái)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(wú)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(guò)多贅述了。
說(shuō)起無(wú)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(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)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)
說(shuō)完了5G的幾個(gè)重要指標(biāo)，再來(lái)說(shuō)說(shuō)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(lái)什么
首先是外觀，未來(lái)的 5G 手機(jī)，由于多天線技術(shù)，手機(jī)中框應(yīng)該無(wú)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(lái)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(lái)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?xiě)?yīng)用程序的使用變成可能，4G 帶來(lái)了移動(dòng)支付、在線游戲、短視頻等等。
至于未來(lái) 5G 手機(jī)會(huì)出現(xiàn)怎樣的技術(shù)，任何人都無(wú)法斷言，5G手機(jī)到底能帶來(lái)什么，還要看未來(lái)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(shuō)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(lái)。
就拿 4G 來(lái)說(shuō)，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(guò)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(kāi)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(guò)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(méi)有具備 5G 的所有功能。
這就要說(shuō) 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(lái)說(shuō)，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(shuō)，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(jiàn)，SA 組網(wǎng)才是未來(lái)。
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)。現(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。
如果說(shuō) 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(lái)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(lái)說(shuō)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(shuō)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(guò)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(shuō) 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(méi)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(lái)越多的電腦游戲可以在手機(jī)上玩。
5G 帶來(lái)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(lái)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(wèn)題。
5G 也許不能給手機(jī)帶來(lái)什么飛躍性的提升，但卻能改變我們的生活。
夠用永遠(yuǎn)是個(gè)偽命題，在汽車沒(méi)被發(fā)明時(shí)，馬車明顯是夠用的，智能手機(jī)沒(méi)被發(fā)明出來(lái)，功能機(jī)也夠用。而 4G 對(duì)目前的我們來(lái)說(shuō)，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(guò)，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。
編輯 / 月島
撰文 / 月島
責(zé)任編輯 / 愷倫
公眾號(hào)視覺(jué) / 又耳
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