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。
/ _  f( x2 O: J. a/ `/ I8 u
, Z) |; y5 L: }6 F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。) |# X) [# C$ h$ R! q% }

4 t9 K' f2 {& 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。/ Y) O, C+ k% f2 Y/ s% e0 Z) o: g

4 J: g$ s; }* Q% K- N6 s& W! N/ g换句话说，5G的应用规模将是巨大的。
: i2 K& |* V& i7 O: Z, K( a  N% z, _0 b1 @1 `: 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。6 j- v$ |' D4 Z2 b
' z0 P5 c' C* R0 P
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。3 O% q- ?1 Z& S" j: c4 D  I

5 N5 J+ J: w. d/ Y5 e5G NR
* [. Y! `! ?: E' Q: C2 e, ]) h1 o+ I% a4 k0 N
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。( r% y, \3 f. ~* ?" a

4 R+ x( u, q& Q" D/ Q+ v4 r2 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。% u  v+ v+ [. U) X0 u( X4 W

2 g4 h. y# A! n毫米波（Millimeter wave）: j" S( E$ [$ r! }* X
& L& U% ]9 m5 B! p
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。
. Z4 t- _3 N" \; C2 r% q" S) I( g  P! j' s4 c. h$ p4 }. `# X8 ]
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。
# Z7 r* y; e% ^% O6 D- e
. x; ~6 L3 a' t" \& P) f) _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。
2 ]1 X; c7 C6 c% Y1 f) R0 B' K! C) Z+ ~" G- A2 C2 F
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。
( _- Z9 L3 H. S' a# |4 P9 s& b  i, W; u1 s- }( ]: V
Sub-6GHz
& x. A. t: p' k6 ]. }" Y  t9 N# e5 h7 J+ u+ e
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。* X6 z0 [( C' V, ?

) S( N" e! [* o" ?+ o  u2 @- i1 i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。
4 M/ `& z  [1 u: ?  q$ {
% [: Q% {  W4 Q& d5 R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。7 ]# Q% e. H) K3 a* t8 w
* D& S# ^9 p+ w* I" M6 t2 {7 Z
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。
. w& X, V/ p9 q: W: U: q* O/ a1 X/ J
延迟（Latency）
2 i4 x' [+ a: g  g. d6 Z+ q- H) K( R! `
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。
: |$ u* z4 N1 O; ?/ R1 o$ G& c4 {8 W! G9 `
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。0 ]* c% H  W! n) @" C6 R* X- R

: b1 w. u/ R9 q% c$ a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。) b$ g* F* p* a1 k9 \7 _
' c7 S) \2 s- g
千兆级LTE（Gigabit LTE）, g" u- D- n: g; y6 Q
% {* ]& |  m5 H5 f
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。3 B1 o6 K# l2 h! T) Y- g
) ~4 r) i) O. h3 I* d
MIMO
8 R9 F" c  F0 F2 N8 v8 f+ p( T
8 ^4 t6 z7 b4 E( C$ o& P5 }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。
9 [9 t0 n+ B' i! _# o% `" `; Q8 v7 e
: @9 r; Q" a! D: j1 t1 u: \载波聚合（Carrier aggregation）
. q. X" @' E# {; D5 F- @1 q: \6 A; B5 d( K2 p5 n
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。0 C/ J# G9 Q4 V+ g' U% w+ S9 q, g
3 w" p( D' p2 e' n& a4 V
QAM（正交振幅调制）- s  x% k! t9 O  c" f% [& s3 n

8 b- M) G" `( p( e! Y# [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。. E8 m+ ~) n8 K1 `
8 v" T" y& s1 k8 o/ y  R! z- l
波束赋形原理（Beam forming）) C: |7 ~& T# O" ~8 c0 S! C
: ^) t2 s1 ]1 y0 l, I% D
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。
6 m6 F0 w8 M( D. E
" _1 ~% c3 ?& R5 ?7 p未授权频谱（Unlicensed spectrum）
2 \! F) U) M0 y$ H) C/ I! H- B$ S; V% t7 v$ f
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。
" a3 O( f: R$ S6 z  A" q7 t0 x1 J8 ]( Q. f# t; x- U0 |
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。9 P4 F, f3 W7 O! p1 j$ }
' |- z/ f4 ^- g8 ]: p, I+ o# o
网络切片（Network slicing）7 }1 X1 ~: ^' n5 i, {
; o5 J* g1 d; W; m2 s8 m
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。