用人话说5G 一文了解基本专业术语

龙听

5G网络拥有惊人的速度，并且就在眼前。然而不幸的是，无线行业有自己的专业术语和行话，那些高管们又倾向于在各种场合随意抛出各种术语，这使得大家对5G网络的理解似懂非懂，到底什么是5G呢？5G的快速定义，它是下一代蜂窝技术，可大大提高无线网络的速度、覆盖率和响应能力。
3 s& l  i5 F9 t( ]
& j8 f9 _6 ~# H* ~' t' U6 ?& m速度很快到底是多快?比人类典型的细胞连接速度还要快10-100倍，甚至比你用物理光纤传输任何东西都要快，人们下载一季9集的《怪奇物语》只要几秒钟。
6 I6 O/ Q, w- X$ J! c5 j4 d) h& q+ E
% A1 C/ F# f3 B8 E6 W4 ^- M5G不仅仅是为了让手机飞速连接到网络，5G更被视为允许自动驾驶汽车相互交流的基础技术，它还可以将超高清的虚拟现实内容通过无线传输，在他们的头盔里播放。
# u2 n; c* @4 q- I1 J
- L# Y% _# m2 N! a2 t! |换句话说，5G的应用规模将是巨大的。; n* Q& {- T8 H9 u+ Z; K9 l; O, ]+ T5 M

7 c7 M/ H! s0 Z: b6 u9 D, u最早今年，包括Verizon和AT&T在内的美国运营商就会推出早期的5G网络，但随着网络设备升级和5G兼容手机发布，预计到2019年至2020年，5G将有更广泛的可用性。/ y8 l5 ?# d2 C. B% t$ ?  r8 I& Z* D
' a# u9 [  h- G  t/ l: S7 |9 L
随之而来的是对5G技术的炒作，和现实对撞产生的冲击。人们开始听到一些术语，看上去并都不像英语名词。幸运的是，这篇文章将为大家破译这些最奇怪的名词，让人们更好地理解5G。
# Y% |0 K9 E* S- V9 i& t1 ?" v0 a+ S9 _+ u$ a
5G NR
' s+ s, Q0 e' a8 n7 ^3 P0 N- d2 m( b# @' z& X
这个名词中，NR代表新无线电（New Radio）。除了知道这个名词代表整个无线行业都支持的标准的名称，大家不需要清楚更多关于它的东西。对了，这个标准去年12月刚刚发布。" @% K, ?/ N8 k8 h0 T
% M6 ]0 \, ^  w/ V5 Z$ G
这很重要，因为这意味着每个人的5G移动网络都在同一个页面上。像AT&T和T-Mobile这样的运营商建立网络也会遵循5G NR标准。不过运营商Verizon在该标准获得批准之前就开始测试5G作为宽带替代服务，他们目前还没有使用该标准。该公司表示，其宽带业务最终将采用5G NR，并打算将NR用于5G移动网络。1 U$ W5 ?  B* o3 S5 N4 a" T( q
3 H9 z+ N$ T/ I* o3 n
毫米波（Millimeter wave）3 ^" ~4 B2 k% N2 w& |" ~
+ @& p/ q' k. ^# {4 ~! D  v
所有的蜂窝网络都使用无线电波在空气中传输数据，标准的网络使用频率较低的频段，如700兆赫。一般来说，频带或频率越高，网络能达到的速度就越高。然而，高频的结果是需要更小的范围。% s) L, R: v- O- z

! G' p/ {4 ~: g& t6 n所以，为了达到快到疯狂的5G速度，用户需要非常非常高的频谱。而毫米波范围就是在24千兆赫和100千兆赫之间。4 {1 B6 {) J+ q  x+ O
7 o" |/ A% r* \' m
除了更小的距离之外，超高频频谱还对环境非常挑剔——一片叶子吹错了方向，用户就会受到干扰，更别说墙壁之类的障碍。; F, `7 b& i- M, @/ _/ \1 w
9 G: f3 K3 g' j3 s2 P
像Verizon这样的电信公司正在利用软件和广播技巧来解决这些问题，以确保网络连接的稳定性。# E1 I4 x0 m( j2 O
) S7 x( l9 f( D; S4 I
Sub-6GHz
$ u$ f, x- c! P3 p' z* |& ]8 L- g6 w1 \# Z; Y" ]; ]8 }' u: k, C
知晓了真正的高频段频谱是多么麻烦(参见“毫米波”一节)，人们开始青睐以更低的频率接受光谱，或者任何低于6GHz的技术。这样做的额外好处就是，运营商可以使用他们已有的频谱来实现5G网络。举例来说，T-Mobile计划使用600MHz频段来为其5G的部署提供动力。在Sub-6GHz之前，这是不可能的。  c5 |  X4 ~, t. \$ L$ `% Z& E

3 \. b) m/ q: A% v9 C6 R这就是大家为何会看到更多的运营商接受低频频谱的原因。: Y, b! f: B$ |/ J' w' P% k; `4 C
6 t- }9 e. d& s$ l
但低频频谱有相反的问题，当其到达很远的距离时，它的速度和容量是达不到毫米波频谱的水平的。+ Q7 K$ y- u5 u$ L9 f4 Z
0 |2 I2 {9 z. l+ m+ u, n: R% t0 j
所以，最理想的就是运营商在两者之间找到可以混合的方法。9 Z7 _$ x# ^' O3 [* k2 J1 l4 }
8 O6 F4 X+ X9 [3 d, F7 A
延迟（Latency）
* d" O, _8 [8 Y, [( [* R8 \! J8 U+ t
这个词对于网民来说并不陌生。当人们点击一个链接或者在手机上播放视频，把请求发送到网络，网络响应并打开网站或者开始播放你要的视频时，这个响应过程所需的时间就是“延迟”时间。6 h5 m+ f' a: i
' s+ b$ `3 r, T6 Q) k/ B! n, Z7 ?
延迟时间虽然感觉起来不长，但其实它持续了20毫秒左右。有了5G网络，这个时间会降低到1毫秒，相当于普通相机亮一次闪光灯。
1 g& I) A9 w3 d& Y9 [7 L5 a) l2 J0 o% A" B
延迟时间对于一般的网络娱乐还好，但是对于利用虚拟现实看体育比赛直播，或者纽约的外科医生控制在旧金山执行手术的机械臂是非常重要的，越短的延迟时间越能够有精准的数据传输。  h) n( C6 W7 R7 g' m

4 G% a' ^4 J' J4 v千兆级LTE（Gigabit LTE）# w1 K- V  _+ F( l

3 Q$ Q1 R6 K. @2 @2 W0 s大家将会听到更多关于千兆级LTE是5G前身的言论。说到底，千兆级LTE指的是在现有LTE网络实现快得多的速度。建设千兆级LTE网络为5G提供了基础。
. B% y7 U: a- p! Y8 d! `" d5 f+ B. x; u- ~# g
MIMO
% `5 h6 ~& f0 x3 b' e0 T3 B: O. P) z# x) `! ]) l7 Z6 _; h
这个词实际上是多输入、多输出的首字母缩写（multiple input, multiple output）。基本上，这是将更多的天线插入手机和蜂窝基站的想法。人们总是可以使用更多的天线，它们提供更快的千兆LTE网络，并且多家公司正在部署所谓的4x4 MIMO，其中有4个天线安装在手机里。
8 |* X! n& m3 D+ h
% A1 O# R; G6 t/ z, r" O* q载波聚合（Carrier aggregation）# c5 m- P; o0 K

9 {4 c3 C2 o- @无线运营商可以使用不同波段的无线电频率，并将它们绑定在一起，这样一来像三星Galaxy S8类似的手机就可以选择最快且最不拥挤的那个连接。大家可以把它想象成一条三车道的高速公路，如此一来，汽车就可以在不同的车道上穿梭行驶。
  k" B0 h2 w: R6 I2 M- U8 w) ?3 ?, a! P2 `: D5 p, _
QAM（正交振幅调制）. G# v7 s) B6 D- u* B% o: u
1 a2 L5 \  P8 F( z' h
这是一个非常技术性的术语，解释细节有点过于徒劳。它代表正交振幅调制。不过别担心，大家需要知道的是，它允许流量以不同于载体聚合或MIMO的方式快速移动。想想公路类比，嗯，如果有256个QAM，你就会有大型的拖拉机拖车来运输数据，而不是小车。MIMO、运营商聚合和QAM已经进入4G网络，但在5G网络中它也将扮演重要的角色。
" G; A- ~6 Q. l3 x: @, ~/ P" q" J" s# o2 d( j9 `$ _  _
波束赋形原理（Beam forming）
: U: W% v7 S" T6 M0 a  ^/ Z7 |
+ h/ g  U6 [: c2 B1 z! i! e这是一种向特定方向引导5G信号的方法，潜在地提供了特定连接。Verizon一直在使用波束赋形来形成毫米波频谱，绕过像墙或树这样的障碍物。" O0 T8 f* A) R) n6 w- c1 Q

  {2 E8 E  d0 |4 Y8 m! B未授权频谱（Unlicensed spectrum）/ U( i- S8 D6 h! @$ S" A* U) t* a

! l# w3 r, |) E6 V6 I: v* D1 ^蜂窝网络都依赖于所谓的许可频谱，有些是自己拥有的，有些事从政府购买的。- N) i  |8 t( k  ~

6 O+ q! [9 e5 |7 E  ]但是到了5G，人们意识到在保持广泛的覆盖范围方面，没有足够的频谱。因此，运营商正在转向无授权的频谱，类似于Wi-Fi网络所使用的免费无线电波。1 b- n, C2 _4 k  n6 O

4 P& J0 ]/ N4 D2 U% ]- p8 C# [网络切片（Network slicing）( b  D/ ~9 f9 W2 n( n" Z/ e1 m

" R$ j; ]0 p1 f: `9 h9 _这是一种可以划分出单个的光谱，为特定的设备提供连接支持。例如，同样的蜂窝塔可以提供一个更低的功率，其中更慢的可连接到用户家里的水表传感器，同时提供一个更快的、低延迟的连接给自动驾驶汽车的实时导航。