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。
4 O  z' _+ @; P
( B: N  I7 y6 P. P* e$ L& q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。' S6 k3 g* b1 u5 y. G

9 ]- W; `; M! }) q  y7 Z/ w1 w# t5G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。9 ?/ F( @. C# o% R+ ^
1 `5 ^+ T; D; _# `+ U# `' M
换句话说，5G的应用规模将是巨大的。
1 P* ^+ v* @. d% m+ f" s8 c% b2 ^: {' @4 Q& S
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。: c/ s: I- q4 x
; R6 S' ]$ _- C8 r
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 k: Y" ?6 ^  L# F; x: b" G* V' q

1 l% o! g/ Z9 F5G NR8 x+ d5 Q6 D$ o' I8 L! v" F

  e, {2 ^/ F1 Q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。
: i0 }7 Z9 e2 p
9 x/ B9 ~- z5 J, r/ a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。
. A# t/ e' z' n1 d% N/ H6 r7 ]1 `2 }# k
毫米波（Millimeter wave）
' q/ q+ v3 w; ~
4 m$ `# f3 x3 M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。
* o) P7 Q  d( P" I) S
/ i: a2 z$ D  n: x4 g! b7 x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。/ x* g% @/ w8 u% O
- r/ w6 T- I  q
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。0 r- `- b& O( \6 h

0 Z3 U1 e# W9 v) C0 C0 x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。
- k7 Q8 _. }7 c( o, W
- B$ D6 v# G; V" I$ }Sub-6GHz- Z0 `  d# e0 z) @* d

) U0 o) k6 _. {/ V+ J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。
, J6 n$ E$ |% ]# A1 Z
- x+ Q2 ?9 K4 c; |9 o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。0 ?6 p6 D$ h7 o. j# _  Q: U

$ |9 U8 p. W" h9 J* z) ~% G3 c& f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。" c) D4 G3 C; j

/ Z1 g: i! f* U5 o& t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/ C# c7 U. ~" {0 ?9 f- G

1 M) j6 f$ @- e: o2 _延迟（Latency）
2 z. L$ X& L* q3 i9 P, m2 G. k) x% n+ d8 j6 s
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。
+ }& J. \; ^2 X  N: I! l6 a: r  `! |6 g$ U0 P/ G9 S) }
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。; ~# L; Y, @! i+ N, h$ \

2 a2 W$ s! I9 @; Y+ U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。4 u1 T' r$ I. l5 ^5 Z+ X
" s/ t3 s( Q; C) M0 |
千兆级LTE（Gigabit LTE）
& L( P4 @4 a6 Q0 v7 D
" b" ]& t8 ^, s  b8 ?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。
; o/ x, u  \3 M, {+ m3 @6 a( |8 ^( a% I5 Y
MIMO
9 Q; U  T1 q$ o$ K8 k9 E8 c, }- f) M( T! w/ C4 v
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。
, u1 W# h8 P) b% P( _/ `
: p. [; U' h+ Y8 P  }+ D载波聚合（Carrier aggregation）# D; j6 a' a  b6 Q2 [5 j, Y, \
2 n1 L" R% }' @
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。
) [: Y; r- Z" S/ e( ?' u& O3 R
2 U" R) s; M* jQAM（正交振幅调制）, g# n0 K# y% }! k% V
; K  z  m9 z  ^; P( d4 S
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。
/ ^7 a/ C" A2 ^( x! K& \+ c. ~& l8 e
波束赋形原理（Beam forming）
' a: S- K) y% K, J2 a
# n1 t" l3 x5 v3 V2 B9 U2 d- T7 O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。
) G0 |8 E4 Y* ~7 w7 h, W4 m  i/ ~( ^( @5 f' K8 S# s
未授权频谱（Unlicensed spectrum）
4 ?* b: D/ E3 e, [  Q) @
) a" `( v8 s3 |& S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。6 v7 `) J5 B* p: z. S
5 R- z* i8 ~9 G  a7 j
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。
7 A! g# K! b* t) ^) O
- x" [% ?% q9 N2 z. ?' K$ \$ r% B网络切片（Network slicing）3 T' {$ M8 \* o

( Q* b5 y7 k# i% ?" N" k! |8 o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。