你的手機(jī)換5G了嗎?我的4G也夠用了，看視頻也不卡，為什么要花更多的錢用5G呢?

我本人接到過好幾次運(yùn)營(yíng)商打來(lái)的電話，讓我升級(jí)更換5G，前面幾次我還耐心地說不需要，后面還打來(lái)我就罵人了。

 

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用于通信的衛(wèi)星激光鏈路

到底5G是啥，目前真的有需要發(fā)展嗎?

一、什么是5G?

5G就是第5代移動(dòng)通訊技術(shù)，相對(duì)以往的通信技術(shù)，其主要性能是超高速率、超低時(shí)延、超高密度。5G之所以比4G快，主要一個(gè)原因就是使用了波長(zhǎng)更短、頻率更高的電磁波來(lái)作為載體傳輸。

二、電磁波頻段及特性

1、電磁波頻譜：無(wú)線通信的媒介就是電磁波，它的頻譜范圍非常廣，從頻率只有幾赫茲、波長(zhǎng)達(dá)到10公里的超長(zhǎng)波，到頻率達(dá)到300THz(1T=1000G)，波長(zhǎng)只有1μ米的激光。

 

 

電磁波頻譜

2、波長(zhǎng)與能量：由于光速C=波長(zhǎng)λ×頻率f，光子能量e=頻率f×普朗克常數(shù)h。C不變，f越高，λ就越小，能量e就越大。

3、波長(zhǎng)與傳輸：波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞障能力越強(qiáng)，比如無(wú)線電波可以繞過高樓大廈傳播;波長(zhǎng)越短，能量越高，穿透能力強(qiáng)，比如x光可以穿透人體。

4、可用于通信的頻段：理論上任何頻段電磁波都可以用于通信，但實(shí)際上一般使用的是3KHz~100GHz之間，以及部分光波。

 

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激光

三、5G的優(yōu)缺點(diǎn)

從唯物辯證法看問題，任何事物都有正反兩面的作用，5G當(dāng)然也不例外，它的主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1、優(yōu)點(diǎn)

1)超大的帶寬，更快的網(wǎng)絡(luò)訪問速度，峰值速度超過10Gbps。

2)前所未有的帶寬及網(wǎng)速，催生巨大的應(yīng)用市場(chǎng)，比如物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等規(guī)模應(yīng)用。

2、缺點(diǎn)

1)覆蓋范圍小，需要建設(shè)更多的基站，大約是4G基站的4~5倍!

2)能耗更高，5G基站需要的電量比4G基站大很多，間接也導(dǎo)致基站建設(shè)成本大幅上漲。

3)5G理論速度是4G的100倍，現(xiàn)有基站光纖無(wú)法滿足，需要重新建設(shè)或加強(qiáng)。

 

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通信基站

四、5G基站的能耗

中國(guó)移動(dòng)公布2020年上半年成本增加了107億，這部分增加的成本主要是由于基站耗電量大幅度增長(zhǎng)導(dǎo)致的。然而，這些還只是基于建設(shè)了不到4G十分之一基站數(shù)量情況下的。

從公開的數(shù)據(jù)看，4G的主流頻段是1.8GHz，而我國(guó)5G主流頻段是3.5GHz，從能量守恒來(lái)看，做了更多的功，當(dāng)然就要付出更多的能量。根據(jù)廣州、深圳對(duì)華為和中興的4G和5G基站的耗電實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，100%負(fù)載下5G是4G功耗的2.5~3.5倍。

 

 

5G基站能耗

五、5G的發(fā)展速度

正是由于能耗激增導(dǎo)致成本增加的原因，三大運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)均出現(xiàn)了不同程度的下跌。為了降低成本，網(wǎng)傳有運(yùn)營(yíng)商在每天晚上將5G信號(hào)關(guān)閉。

另外，5G的真實(shí)市場(chǎng)需求也低于預(yù)期。從國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商公布數(shù)據(jù)看來(lái)，目前5G的增長(zhǎng)速度有較大的下降，因此運(yùn)營(yíng)商建造5G基站的激情也遠(yuǎn)比不上當(dāng)年建造4G時(shí)候。2020年三大運(yùn)營(yíng)商大約建造了58萬(wàn)座5G基站，要知道當(dāng)年單移動(dòng)一家就建設(shè)了超過70萬(wàn)座4G基站。

 

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5G基站

費(fèi)用和真實(shí)需求是一個(gè)攔路虎，怪不得之前有專家說，5G的需求大量出現(xiàn)，可能還要等2~3年。

六、還需要發(fā)展5G嗎?

答案是肯定的!雖然像我一樣目前很多人還沒有需求，但是不代表它就不需要發(fā)展，理由如下：

1、目前5G能耗確實(shí)是一個(gè)攔路虎，但是隨著芯片技術(shù)、AI技術(shù)、材料技術(shù)等更新?lián)Q代，還具有下降空間。

 

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AI芯片CG

2、單位能耗傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量更多，未來(lái)肯定有需求!

3、降低成本還有很多措施，比如三大運(yùn)營(yíng)商的“共建共享5G基站”計(jì)劃。

4、搶占市場(chǎng)，激活市場(chǎng)需求，帶動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展甚至是改變社會(huì)的發(fā)展模式。

5、有利于產(chǎn)業(yè)布局，技術(shù)積累，在全球下一輪競(jìng)爭(zhēng)中取得先機(jī)。

 

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瓦特設(shè)計(jì)的人類第一臺(tái)蒸汽機(jī)

人類所有科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都是遵守這一個(gè)規(guī)律：發(fā)現(xiàn)規(guī)律——高成本利用規(guī)律——普遍應(yīng)用，降低成本——改變?nèi)藗兩钅Ｊ?。火車如此、飛機(jī)如此、手機(jī)如此，5G通信技術(shù)當(dāng)然也不例外!