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。
. n$ ?0 \/ k$ Q/ K* q, U4 d3 l& {+ \6 o& m+ G3 F, V
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。
7 {$ o- ^3 ?  i9 s7 b+ @, K2 R1 C( x. K  k4 g! j& O7 ~
5G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。5 }. Z1 c0 S( O% b: J
, @7 y% P0 O) s
换句话说，5G的应用规模将是巨大的。1 }; f9 P- b1 e  n  P4 f! d

/ U6 K- N$ l% W  i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。
# o5 H" h' B; V$ U7 a; r% G' t0 u  s
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。4 i' ?% K  i3 [7 b# F

5 M! }$ I' V2 ]1 g/ I. H$ \5G NR
5 o, S. T9 P& ]! I; c+ a% a5 h, H0 e9 b. F' R
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。+ A4 U+ k* \9 `1 @2 i/ y
" Q0 Z8 k3 B1 t+ v
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。; q! o( }  m% O% @* M& B
5 r4 T# f( y- B; m* |3 G* R  Z3 v2 K- t
毫米波（Millimeter wave）! _- ]8 [9 X' e; T$ V; [

* E. n7 ^: c4 U) [" U, s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。
+ h+ h: S, Q' _! r3 z! c6 v
' s# m% i& p+ \/ M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。
$ j. U, a1 b# Z" M7 o6 t' J3 i. K2 t) U7 t
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。4 c+ K: s, U+ n

1 A" N, v; g- W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。
  Z# S6 z0 W8 V% q/ d& y4 l4 {5 z6 n! k5 I5 W2 p: e
Sub-6GHz5 o- x7 l5 G9 Q% d2 m$ N+ t
& m; T8 W' K0 Z" N' m  Z0 J! v
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。" M4 W9 k4 F  ?1 ~9 V- X

) n0 ?; l. G; v9 S- ^7 a8 q: ?. @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。+ X4 Y# Z, g. |. o' Z% @0 O: V3 \
) D7 u7 j) n" E4 {" D* 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。& W2 C, ~: Z. X& \: e
; j0 D0 A# o; A0 Z' C
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。+ w2 ~: Y$ {- a4 C5 E! _4 v
- F$ V% w* h+ S" C
延迟（Latency）
( ^8 l# v* v1 E) M
1 t% |$ q. P$ m% d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。
8 d* M  b' l1 C8 r8 X. r
4 f) l1 u3 Q6 c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。
. n1 W8 x7 J- v1 N; T7 y- D( E- C/ t/ l
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。% B9 ]# M- U! p. w8 j

5 T) V  K# g7 Q) w; B千兆级LTE（Gigabit LTE）
5 s# `8 d1 L9 o
1 ~" [/ Z5 _4 A2 I% c- r1 B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。
- a7 ]# b6 N/ w$ S/ T1 ^- [' Q6 f: @; T
MIMO4 E. V0 d. n# J9 n  `! R6 J
, ~0 @* o% k" U3 [4 ?$ c
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。
2 i$ f' j( d. F. i4 x( A6 Q# P9 ^0 E* m/ q# M3 m: P
载波聚合（Carrier aggregation）1 I8 U" B4 ?% ~4 H# `5 W  N

4 i" e2 `* y- ?' P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。* S, y  b/ R7 A
% ~, ~( ~9 E3 ~8 f3 N
QAM（正交振幅调制）6 \& Y7 m1 K. ?
0 \- L6 `; W+ ~1 x! t8 Z3 C
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。! H4 Z4 |0 x6 ~- _3 |
2 m# p, @& d" i6 b3 c% y4 ~
波束赋形原理（Beam forming）
4 G: W, i8 A3 g  w9 U! E0 i' f  B' m1 n7 h# j6 x8 t9 O2 J, f
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。' s: U! a9 c6 v8 c% u9 F  G
6 ]7 x5 e9 ^0 K, D  h$ d
未授权频谱（Unlicensed spectrum）
* e+ e7 M5 m& {' c) @5 ?7 I; `  [# H+ r+ u5 U* {* e$ Z$ r
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。
* C" T: \0 F2 ]; q. m( T% q* D5 b$ T0 C& S; o
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。  j" |; v! F$ p
$ e  F6 ]3 C  @; w
网络切片（Network slicing）
2 S$ p+ C$ o( J0 P2 a/ B1 t1 r7 @& X( V5 a/ w
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。