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。5 j! C9 v& D, y6 Z' ^! J7 K
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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。5 Q7 Q, j% w: O6 G  d4 W& R# C8 c

' e9 c# ?4 p0 \8 S/ H% U/ i" f# V5G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。2 E; S! _- d" z  q
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换句话说，5G的应用规模将是巨大的。& D& Y  i# t( {% @

  U  i0 B$ s4 m" ]8 p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。
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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。# u# {/ J* G2 ~. t' Z# A

7 [9 D- u3 C7 N+ W- q. j: V5G NR
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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。- d, M( Q0 O/ F! e) i* D! z, t- I

0 J9 ^: q! o! p" q- k' y( L! ?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。5 h! {6 D1 g8 N
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毫米波（Millimeter wave）2 u/ i8 u4 ]: z$ I% Q
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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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, u! U, {3 y" b$ d/ {: u8 }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。1 r3 o1 B& [0 A( k
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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。
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  H4 L6 ~" Q5 a5 D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。
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Sub-6GHz
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/ Q  C( O  Z, O- B1 `* |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。1 s& W% N5 d. o" C

7 P) m: O- U8 a  o6 M# c! n5 e# Z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。7 q  r5 o' j8 p& U. Z( Z

9 o9 e: C. q- Y+ M" Y( c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。, O+ K3 F* o7 h( e6 I" C4 z+ L
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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。# _- r5 N/ K9 B3 c) d

  B1 t4 v; k* b延迟（Latency）
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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。5 o$ {) C1 n3 q! n- X

: ]. T$ Q. S1 c! J! v9 W: B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。
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" Q/ F( W  n- W( O" I2 _6 }2 y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。# k. a. \, I3 g6 f/ y2 Y

' [8 b5 P. j8 C2 d: L千兆级LTE（Gigabit LTE）
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; G4 o$ f9 a, W- j& R% d+ 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。
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MIMO( f+ M, b5 D0 d. n

& G) Y) t7 J, ~/ G# S! P1 X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。; M; o( R: J7 j; T/ _

7 k& U; ?. c4 r. ?1 o0 P: s载波聚合（Carrier aggregation）
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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）
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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。0 y+ E" h* x% c# m# o" y, n

# Z9 p4 `8 A0 k+ ~( F波束赋形原理（Beam forming）
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' k* Y! a: o& H7 T/ A# t( |, [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。
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未授权频谱（Unlicensed spectrum）* A+ g  w3 x/ a+ R. j, {6 y
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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。1 L' r. a5 P' D( |; ~' g9 |4 b# y, A

  P' }1 w" O# R% g% M5 s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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网络切片（Network slicing）
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# t( ?2 Z" a. {0 H( l2 ?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。