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。
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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。/ B- j2 j+ F8 h- n0 e

5 R9 `# B/ e, B% m6 z  Z: u/ R% w5G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。) [8 Y( t- K7 H- q

8 u3 ^( `: S+ B. f换句话说，5G的应用规模将是巨大的。
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! _2 t9 N4 n) |% x1 E2 x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。) f8 X- L  d5 P  |6 J
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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* d! ?+ t! R

: N6 s. q1 }' j4 H/ W% q3 G+ Z5G NR5 I7 v3 F$ V) }! _( D" i

$ g& V: l# R) |$ {! p. E6 M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。
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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。+ s2 t1 U2 O1 m' a. L" B0 G
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毫米波（Millimeter wave）* T& L: K! r3 S2 s0 M

6 N$ `9 w9 B+ [$ m% q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。
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0 a& S9 ?8 B& x5 ^2 X/ e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。
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" k& h' U5 }- i1 o/ X  g- a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。+ V2 c, Z4 M8 D6 p9 w8 q* \

% K  s. c1 G& x9 u+ P6 n' {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。$ k) T% y1 c! g* j; B

) m, T/ S7 D" f! tSub-6GHz1 U# L$ z* I1 I
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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。
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9 U' W% Z2 n( _1 m6 @, w. e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。
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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。% p: B9 C- _" e6 O5 r6 i  ?# B6 N
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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。
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  J1 o; m! t$ L) V, K延迟（Latency）- d" Y/ f4 d% Q; U- v- g

+ V$ Z# _* k6 m& J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。7 |9 w. S8 a5 y

, d$ ~* K1 N) @+ Y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 a- C: `% W; z
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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。
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千兆级LTE（Gigabit LTE）
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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。
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" y2 y* _1 k7 D- S) \0 NMIMO
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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。: G4 H6 t: G) T) S' t" q# m$ t7 k
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载波聚合（Carrier aggregation）# t$ l4 L2 h! w5 U
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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。
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QAM（正交振幅调制）3 M' g: d6 P& S1 q6 F

' _& p2 {3 x  ?! L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。$ C- `. V! i3 d: V; W

; N) X6 V( M) |" i" ^# O7 n& Y  e波束赋形原理（Beam forming）8 M& w+ y1 P3 w& @4 r
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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。% s9 H' I' e: j1 ?
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未授权频谱（Unlicensed spectrum）
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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。
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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。
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' ]# J4 c9 A' P/ h: y- \& F网络切片（Network slicing）
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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。