5G会改变我们的生活
James Martin/CNET
经过多年的炒作,运营商在过去几个月里一直在打开他们的5G网络。它应该以其革命性的速度改变你的生活,但目前部署仍然有限,所以如果你离服务还远的话,不要感到惊讶。对于5G,就像任何技术一样,给它一些时间。
2018年年底至今年头几个月,运营商争先恐后地宣称自己拥有某种“第一”(First)。威瑞森(Verizon)和美国电话电报公司(AT&T)推出了他们的移动5G网络,而KT表示,韩国的机器人是其第一个5G用户。斯普林特在6月份开通了网络,此后不久T-Mobile也开始使用.英国的EE航空公司是该国第一家打开5G的公司。
听起来不错,对吧?
但这是一个虚拟的肯定,你不是一个5G客户的任何这些运营商。AT&T的网络覆盖21个城市,包括亚特兰大、达拉斯和新奥尔良,但客户都是小企业,该航空公司拒绝透露保险的实际地点。去年秋天推出5G家庭服务的威瑞森(Verizon)今年已经瞄准了30个城市,其中15个是在线城市,但覆盖范围看起来更像是一个热点集合。
早在4月份,其5G网络的早期测试就一团糟,覆盖范围不稳定和不一致,只有一些地区可以体验到摩托罗拉Z3和5G Moto Mod 5G的真实速度。但5月份三星Galaxy S10 5G手机的后续测试结果证明,5G收音机集成在手机上的体验要好得多,速度可以达到每秒1G以上,或者比谷歌纤维快得多。对Sprint的5G网络的测试显示,速度不那么令人印象深刻(但仍然比4G LTE更快),但覆盖范围更好。
T-Mobile即将推出其5G服务的一个版本,虽然速度不太快,但今年晚些时候覆盖范围更广(稍后我们将对此进行解释)。它将推出与One Plus 7T Pro 5G MacL轮手机的服务。
所有这一切意味着5G正慢慢地从多年的承诺--自从威瑞森三年前谈论进入该地区--逐渐变成现实。除了大幅提速之外,5G还被称为基础技术,它将为无人驾驶汽车、虚拟现实和增强现实等领域充电,以及远程手术等远程医疗服务。
但是5G到底是什么呢?为什么人们这么兴奋?以下是为什么下一代无线技术不仅仅是速度上的提升,为什么你应该感到兴奋呢?
什么是5G?
这是下一代(第五代)蜂窝技术,它有望大大提高无线网络的速度、覆盖范围和响应能力。我们说话有多快?Verizon的网络显示,速度飙升到每秒1G以上。
这比你的典型的细胞连接速度快10到100倍,甚至比你用物理光缆进入你的房子所能得到的任何东西都快。(在最佳条件下,您可以下载一个季节的“陌生人物品”(StrangerThings?几秒钟)。)
只是速度问题吗?
不!其中一个关键的好处是所谓的低延迟。你会经常听到这个学期的。延迟是指当您单击链接或开始在您的电话上播放视频,从而将请求发送到网络,以及当网络响应、为您提供网站或播放您的视频之间的响应时间。
这种滞后时间在当前网络中可以持续20毫秒左右。这看起来不太像,但在5G时,这个延迟会减少到1毫秒,或者?一般相机闪光所需的时间。
这种反应对于像在虚拟现实中玩激烈的电子游戏,或者在纽约的外科医生控制在旧金山进行手术的一对机器人手臂是至关重要的,尽管潜伏期仍将受到连接的最终范围的影响。这种几乎没有滞后的连接意味着自动驾驶汽车有一种实时通信的方式--假设有足够的5G覆盖来连接这些车辆。
它怎麽工作?
5g最初使用超高频频谱,它具有较短的范围,但容量更大,为在线接入提供了一个巨大的管道。把它想象成一个被美化的Wi-Fi热点。
但考虑到范围和干扰问题,运营商也在使用较低的频谱--今天网络中使用的那种--来帮助5G渡船穿越更远的距离,穿过墙壁和其他障碍物。
斯普林特声称自己拥有最大的5G网络,因为它使用的是2.5千兆赫兹的频谱,覆盖范围更广。由于使用了更低频段的频谱,T-Mobile计划在下半年推出更大的5G网络。AT&T表示,计划在2020年初在全国范围内提供5G覆盖范围。
其结果是,最初承诺的疯狂速度公司不会一直存在,但我们仍然会看到从今天的4G LTE获得的巨大进步。
这些载波是从哪里得到频谱的?
其中一些运营商已经控制了少量的高频无线电波,但许多运营商将不得不向政府购买更多。世界各地的运营商正在与各自的政府合作,以释放必要的频谱。在美国,联邦通信委员会(FederalCommunicationsCommission)正在举行更多所谓毫米波频谱的拍卖,所有运营商都参与了拍卖。
摩托罗拉5G型号,原型机
胡安·加尔松/CNET还有其他好处吗?
5G网络被设计用来连接比传统蜂窝网络更多的设备。你一直听到的物联网趋势?5G可以为你周围的多种设备提供动力,无论是狗项圈还是冰箱。
5G网络也专门用于处理企业使用的设备,如农业设备或自动取款机。除了速度之外,它还可以在不需要固定连接的连接产品(如肥料传感器)上进行不同的工作。这些低功耗扫描仪的目的是在相同的电池上工作10年,并且仍然能够定期发送数据。
听起来不错,但是5G什么时候到?
Verizon在10月份推出了世界上第一个“5G”服务,但这有点技术上的问题。这项名为5G Home的服务是一种固定宽带替代服务,而不是移动服务。安装人员必须在你的房子或公寓里放一些特殊的设备,这样就可以接收到5G信号,并把它转换成家里的Wi-Fi连接,这样你的其他设备就可以访问它了。
还有一些关于这项服务是否符合5G标准的争论:它没有使用业界同意的标准。该公司想跳槽,并使用了自己的专有技术。Verizon认为,这种速度从每秒300兆比特到每秒1G不等,符合5G服务的要求。它的竞争对手和其他移动专家对这一说法提出了质疑。
这次发射在休斯顿、印第安纳波利斯、洛杉矶和加州萨克拉门托的特定社区极为有限。(如果你是少数幸运儿中的一员,请告诉我们。)10月份,Verizon将这项服务扩展到芝加哥,并表示已改用行业标准的5G设备。
截至12月底,美国电话电报公司(AT&T)在十几个城市开通了移动5G网络,特别是在“密集的城市和交通繁忙的地区”。请注意,Verizon:AT&T吹嘘说,它是“美国第一家、也是唯一一家通过基于标准的商业移动5G网络提供移动5G设备的公司。”但是,消费者仍然在等待AT&T公开推出这项服务,所以它也几乎不算什么。
AT&T的这个5G电子设备怎么样?
抱歉,但这更像是营销上的失误。AT&T的5G E代表着5G的演进,或者它升级的4G LTE网络有一条通往真正5G的道路。
但今年初出现在手机上的这一名称,已经引起了一些消费者的困惑,一些人认为他们已经拥有了5G。要明确的是,事实并非如此,很多人抨击AT&T误导客户。斯普林特对AT&T提起诉讼,据AT&T发言人称,这两家公司“友好解决了”。AT&T曾说过它“骄傲”吗?它的名字是5G E。
5G E确实带来了更高的速度,但不是真正的5G带来的真正利益。
其他5G的名字呢?
是啊,太让人困惑了。除了假的5G E名称之外,还有一些合法的标签,比如Verizon的UWB(用于超宽带),它发出的信号是5G(使用毫米波)中最快的味道。AT&T称其超高速下一代网络5G Plus,同时使用5G作为在较低频谱上运行的服务的标签。Sprint的True Mobile 5G只是其5G服务的名称。
预计会有更多的营销名称出现。
我就不能用我现有的智能手机拿5G吗?
对不起,5G技术需要一组特定的天线才能接入特定的频带。例如,斯普林特的LG V50是专门为其5G网络调整。同样,三星GalaxyS105G也为Verizon的网络及其毫米波频谱进行了调谐。
许多手机将使用高通的X50调制解调器,这是专为进入特定的5G波段而设计的。以后的手机将使用第二代芯片,它能接收更多的频谱。
你可以预计今年晚些时候会有更多的5G手机上市,到2020年,手机能够在不同的网络上大量发布。
三星,LG,摩托罗拉:我们多久能期待5G手机?13张照片是我应该担心的吗?
在容量和速度上,高频频谱是大幅度提升的关键,但也有缺点。范围不是很大,尤其是当你有障碍,如树木或建筑物。因此,运营商将不得不在任何获得5G信号的地区部署更多的小型蜂窝无线电台,创造性地命名为小蜂窝。
相关的故事5G即将来临,但并不是每个人都对此感到高兴。
这会惹恼那些不想让手机收音机靠近他们的人。
健康风险呢?
长期以来,人们一直担心细胞信号可能导致癌症。不幸的是,目前还没有很多研究能够最终证明或否定健康风险。
这为人们对5G的担忧打开了大门。虽然其中一些网络将以超高频运行,但研究人员指出,它仍然属于不应该对我们的细胞有害的辐射类别。
然而,批评人士说,对这一问题的研究还不够充分,而且已经进行的研究也不够充分。世界卫生组织将细胞信号列为潜在致癌物。但它也指出腌制蔬菜和咖啡也是致癌物。
不过,这是人们担心的事情。
5G在2019年会有多广?
这里还有另一个问题:5G对很多人来说仍只是理论上的可能性。
T-Mobile表示,今年将在30个城市推出,AT&T将拥有22个城市,而Sprint将拥有9个上半年城市。但目前还不清楚这一覆盖范围将有多广。在全球范围内,中国、日本和韩国正在竞相建立自己的5G网络,而欧洲现在正在打开自己的5G网络。
令人惊讶的是,到今年上半年,斯普林特的足迹达到了最大的5G,9个城市的覆盖面积超过了1000平方英里。那不是很大的面积。
所以,不要觉得你需要急着去买第一部5G智能手机。很有可能,服务要到2020年或以后才能广泛提供。
另外,虽然有些人认为5G有助于提高每个人的覆盖率,但农村地区可能会错过一段时间,因为他们缺乏支持所有这些手机收音机的基础设施。
会更贵吗?
如果你是Verizon的客户那是的。它的5G服务将每月多花费10美元(目前免费)。其他人很可能会跟着做。
AT&T表示:“5G带来的能力将导致我们对定价的看法有所不同。”“我们预计价格将高于今天的价格。”
这与当时的Sprint首席执行官马塞洛·克劳尔(MarceloClaure)在3月份发表的一条评论相呼应,后者表示,他认为5G是一项优质新任首席执行官米歇尔·科布斯拒绝就定价问题发表评论,但还没有增加溢价。
这是有先例的:当LTE第一次上市的时候,LTE并没有再花更多的钱;你只需要买一部新的手机就行了。但定价模式确实会随着时间的推移而改变。自从4G推出以来,运营商既取消了无限的计划,又把它们带回了市场。
Verizon的家庭宽带服务对无线用户来说是50美元,对其他所有人来说是70美元。这与其他宽带成本是一致的。(你可以找出你是否有资格获得这里的服务。)
AT&T的移动5G服务将在头90天为“选择”客户提供免费服务。在此之后,该公司将收取499美元的热点,加上每月70美元的计划,有15 GB的数据上限。
我们的5G术语表
想向你的朋友展示你的5G知识吗?还是看起来是派对上最聪明的人?看看我们下面的5G词汇表。?
5G NR
5G位是相当明显的,但NR代表新电台。除了这是整个无线行业所支持的标准的名称之外,你不需要对此有太多的了解,它是在去年12月才发布的。
这一点很重要,因为这意味着每个人在移动5G网络上都是一样的。像AT&T和T-Mobile这样的运营商在建立他们的网络时都遵循5GNR.但Verizon在标准通过之前就开始测试5G作为宽带替代服务,但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5GNR,其移动网络也将按照NR标准运行。
毫米波
所有蜂窝网络都使用电波在空中传送数据,标准网络使用700兆赫等低频频段的频谱。一般来说,频带或频率越高,你所能达到的速度就越高。然而,较高频率的后果是范围较短。
要实现这些疯狂的5G速度,你需要非常非常高的频谱。毫米波范围在24千兆赫兹至100千兆赫兹之间。
超高频频谱的问题,除了短程之外,是相当挑剔的--一片叶子吹错了方向,你就会受到干扰。忘记像墙一样的障碍。像Verizon这样的公司正致力于使用软件和广播技巧来解决这些问题,并确保稳定的连接。
小细胞
传统的蜂窝覆盖通常来自巨大的塔,散布着不同的无线电和天线。这些天线能够在很远的地方广播信号,所以你不需要太多的信号。小电池正好相反:背包大小的收音机可以挂在路灯、电线杆、屋顶或其他地方。他们只能在短距离内广播5G信号,所以他们的想法是在一个密集的网络中有大量的5G信号。
有些城市有这样密集的网络,但如果你走出地铁区域,小细胞就会成为更大的挑战。
亚6千兆赫
考虑到真正的高频段可能会有多麻烦(请参阅上面的“毫米波”部分),有一种趋势是以更低的频率或任何低于6 GHz的频率来拥抱频谱。另外的好处是运营商可以利用他们已经拥有的频谱在5G网络上运行。例如,T-Mobile计划使用600 MHz的频谱来驱动其5G部署。在低于6千兆赫之前,那是不可能的。
这就是为什么你看到更多的载波拥抱较低的频谱。
但是低频段却有相反的问题:当它到达很远的距离时,它的速度和容量不像毫米波频谱那么大。
理想的路线将是运营商使用两者的混合。
千兆位LTE
你会听到更多关于GigabitLTE作为5G的前兆的消息。最终,在现有的LTE网络上,它的速度要高得多。但是,构建千兆LTE网络的工作为5G提供了基础。
有关Gigabit LTE的更多信息,请阅读我们这里的解释。
MIMO
“多输入、多输出”的缩写。基本上,这是把更多的天线塞进我们的手机和蜂窝塔的想法。而且你总是可以有更多的天线。他们进入速度更快的千兆LTE网络,公司正在部署所谓的4x4MIMO,其中四个天线安装在一部手机上。
载体聚合
无线运营商可以将不同频段的无线电频率捆绑在一起,这样三星GalaxyS8这样的手机就可以挑选出速度最快、拥堵最少的手机。把它想象成一条三线公路,这样汽车就可以根据哪条车道的交通较少而进出。
QAM
这是一个高度技术性的术语,我甚至不想解释这个细微差别。它代表正交调幅。看见?别担心。
您需要知道的是,它允许流量以与载波聚合或MIMO不同的方式快速移动。还记得那个公路类比吗?嗯,使用256 QAM,您将有大型拖拉机拖车携带数据,而不是微型汽车。MIMO、载波聚合和QAM已经进入4G网络,但它们在5G中也扮演着重要的角色。
波束形成
这是一种将5G信号定向到一个特定方向的方法,可能会给你自己特定的连接。威瑞森公司一直在利用光束形成毫米波频谱,绕过墙壁或树木等障碍物。
无证频谱
蜂窝网络都依赖于所谓的授权频谱,他们拥有这些频谱,并从政府那里购买。
但是,向5G移动是因为人们认识到,当涉及到维持广泛的覆盖范围时,仅仅没有足够的频谱。因此,运营商正转向未经许可的频谱,类似于我们的Wi-Fi网络所使用的免费电波。
网络切片
这是一种能力,以分割出个别的频谱条,以提供特定的设备,他们需要的那种连接。例如,同一个蜂窝塔可以提供一个低功率,较慢的连接到传感器在您的家庭连接水表,同时提供一个更快,较低的延迟连接到自动驾驶汽车,以实时导航。
你是否听到更多与5G相关的令你困惑的词汇,联系我们,我们会更新这个故事的附加条款。
最初出版于2018年2月9日凌晨5点。PT
更新,9月10月17日和11月13日:增加新的细节;12月3日和4日:包括高通事件的详细信息;12月18日:添加AT&T 5G发布的详细信息;2019年4月4日:添加Verizon发布的新细节;5月17日:包括Verizon后续速度测试的详细信息;5月31日:添加有关Sprint和EE发布5G服务的信息;10月25日:添加有关T-移动电话发布和更新状态的新详细信息。
更正,5月18日:去年10月,Verizon在休斯敦的一些地区,而不是达拉斯,推出了有争议的5G服务。
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