這是不是意味著5G會很快取代4G?我們是不是可以隨時隨地連上5G網絡了呢?

在過去的幾年裏,4G給我們的生活帶來的變化是有目共睹的,近在眼前的5G網絡又將是什麽樣子的呢?作為第五代移動通信技術,5G的傳輸速度能夠達到10Gbp/s,比4G快了近百倍。
移動的速度越快,需要的道路就越寬,在通信領域也是如此。與3G、4G網絡相比,5G需要更寬的“道路”,也就是所謂的帶寬。
根據香農定理,在信噪比不變情況下,數據傳送速率與信道的帶寬頻率成正比。但帶寬足夠的頻段並不好找,因為隨著移動通信的發展,低頻頻譜資源已經基本分配完畢,可用資源非常稀少。而高頻具有豐富的頻譜資源,能滿足大流量傳輸的帶寬要求。
根據全球5G標準製定組織3GPP的規定,5G NR主要使用兩段頻率:FR1頻段和FR2頻段。其中FR1頻段的頻率範圍是450MHz-6GHz,又叫sub 6GHz頻段;FR2頻段的頻率範圍是24.25GHz-52.6GHz,通常叫毫米波(mmWave)。
相比於4G所采用的分米波頻段,使用sub 6GHz頻段和毫米波頻段的5G有著更大的帶寬,能承載更多的流量數據,所以也就提供了更快的網速。
當然,為了實現更快的速度,5G所使用的電磁波頻率更高,波長更短,在傳播中也更容易衰減,因此會導致5G信號很弱,基站的信號覆蓋範圍小。與此同時,更短的波長也意味著越趨近於直線傳播,繞射和穿牆能力越差,所以一旦短波受到建築物、樹木的遮擋,信號質量就會急劇下降。可以說,更快的網速,是用更弱的覆蓋能力為代價換來的。
為了改善這個問題,一些國家采用了sub 6GHz頻段。這樣既能降低技術難度,覆蓋效果也更好,但網速不會像毫米波那麽快。即便如此,在Sub-6GHz上部署的5G,與現有的4G信號相比,其覆蓋範圍還是很小。一般來說,如果要達到4G的相同覆蓋範圍,5G基站的數量基本上是4G的4倍左右。
要想有更好的5G信號,僅增加基站數量是不夠的,還要提高基站所發射的信號強度。2G到4G時代,基站可容納兩根到八根天線,而5G基站需要在“大規模MIMO”配置中排列64到數百根天線,以提供必要的數據速率。然後,再通過波束成形技術,使無線信號(電磁波)隻按特定方向傳播,防止信號幹擾的問題。
總之,為了增加信號的覆蓋範圍,5G需要采用各種各樣的新型技術方案,來克服自身缺陷。而每一種技術,都意味著成本的提升。數據顯示,5G基站成本也將超過4G基站的2倍,功耗是4G基站的3倍,後期維護成本是4G的10倍左右。因此,現在的5G網絡采用的是非獨立組網方案,也就是在4G基站基礎上改造的,主要是為了降低普及成本。而真正能體現5G性能的獨立組網方案,卻因為建設時間長、設備成本高,在短期內還很難用上。
總之,想要大範圍覆蓋5G絕不是一件容易的事情。在很長一段時間內,5G都不可能完全取代4G甚至是2G信號。所以,要是想隨時隨地使用5G網絡,估計還得再等等。










