深度｜迎接无线5G的世界，你准备好了吗？

）时开始研究 4G 技术师是很真是的一件事。但是 5G 的另一种速度有可能更为最重要——较慢响应时间。每一个网络都有延后，在你页面网页或者计算机接管信号的时候。现今，延后的数量级在数十毫秒。

测试公司 OpenSignal 找到美国 Sprint 电话公司的 4G 最较短延后在66ms；ATT延后最久，为85ms。在语音通话情况下，这个延后是可以拒绝接受的（100ms以下均可接管）。但是对于旋即的将来，这个时间还是过于宽。

比如，汽车和货车的制造商早已著手研究分享信息的自动车队，当车队必须离得更加将近时，头车速度不会减缓。5G 技术将用于更加小的数据包和更加慢的处理过程（基于摩尔定理），期望使延后再行增大到 5ms，如果有适当，将增至 1ms，这基本上就能超过“即时”了。对每个无线数据这样处置不会产生一些技术上的负面起到，但是 5G 网络可以在有必须的情况下构建这样较低的延迟时间。比如，一个亚马逊的无人机编队，在挤迫的城市飞行中时，如果经常出现数十毫秒的延后，将有可能再次发生问题。

这个技术的全名叫作“超强可信较低延后通信技术（ultra-reliable low latency communication）”。这究竟有多可信？错误率大体高于一亿分之一，这个错误率早已安全性到可以让外科医生通过互联网来掌控手术器械。“当然，”Malladi 说，“我们还有很长的路要回头。

但是，如果我们有了这个能力，我们一定会这么做到。”尽管，5G 技术广为人知的是它较慢移动可观数据能力，但是 5G技术也是为新的设备较快地传输少量数据而设计的，比如环境或其他功能的传感器。

低廉的云网络和强劲的人工智能技术正在为传感数据的发展建构一个大有作为的环境。举例来说，行星上或工厂机器上的传感器不会搜集并构成大量的数据流。

但是其他地方如农场的土壤湿度传感器或水深测量传感器，每小时只不会收到少量信号。目前，网络建设工作于是以处在与设备展开联系的最重要跟上阶段。

电话或是视频流的可靠性十分最重要（无人机队和机器人手术的可靠性当然也十分最重要）。对传感器到网络间传输数据无意间的错误是很可怕的，这种错误可能会烧掉一个布满传感器的行星上的网络。

5G技术用于一种“无相连终端”的方法，它拒绝较少的网络连接。诺基亚 （这家曾多次的手机公司现在专心于研发网络硬件）的5G 发展经理 Jason Elliott说道：“非常简单从字面上解读，假设有一个数据包和一个电台频道，只必须电台对准数据包，我们就能获得它。‘无相连终端’就看起来你向朋友扔球，需要再行把球放到盘子里再行拿着对方，你可以必要扔给他。”最出色的光谱追赶众所周知光速是恒定的，但通过用于更加高效的算法和更加强劲的芯片来编码和解码信号，无线工程师们寻找了使网络更慢的方法。

5G 的确实提高来自于载波单体——同时用于几个无线信号，如 700 MHz频带和 1900 MHz频带的光谱。非常简单的说这就像在高速公路减少更加多车道，不过它更加看起来从几个有所不同的、有可能相距数英里的高速公路来展开人组车道。

“这样你才能单体所有你可以寻找的无线电资产，以便寄送出有有可能构建的最低速率，”Willenegger 说道。早于在 4G 时代，这个过程就早已开始了，它子集了任何两个 20 或更加多有可能的频段的手机，可以iTunes大型电视游戏，或者上载高清 Snapchat 视频。

5G 想要做到的远不止这些。我们告诉 iPhone 7 有两个天线，三星 Galaxy S7 有四个，他们的下一代 5G 产品则有可能有 36 个或更加多，而所有这些都构建在一个一毛钱硬币大小的芯片上。5G 的毫米波频率不足以反对 800 MHz 长的信道，而 4G / LTE 则仅有为 60 MHz有如对外开放西部边疆一样，政府、企业正在为 5G 研发更好的无线频率—— 11 GHz ，多出的光谱目前用作地球上所有无线数据服务。

（大部分是在 20 GHz 及更高的频率，一般来说称作“毫米波”）。众多光谱还能用作配备更加多数据，无线信道宽度可约 800 MHz 长，相比而言 4G 下仅有为 60 MHz 长。之前没有人做到这样的尝试，只不过是有原因的。“这是个可怕的光谱，”Willenegger 说道。

“物理学定律并不反对我们（这么做到）”，Malladi 补足道。从 3G 、4G ，到现在的 5G 技术，两人早已有多达 15 年的合作; 二人在交流上近于有默契。短波信号无法传播得太远，却是它们不会光线。

“如果你用错误的方式拿手机，可能会几乎丧失信号覆盖面积，”Malladi 说道。Willenegger 笑着想起史蒂夫·乔布斯在规劝因天线方位不欠佳而丧失信号的 iPhone 4 使用者时说的那句知名的话“别这样拿手机就好”。

介质移动时，无线系统须要大大地追踪这些小玩意儿的轨迹。这就必须很多信号传送器。

这种盒状的传送器只有一个 iPad Mini 大小，遍及建筑物和街道周围，而并非人们想当然的信号发射塔。障碍物就越多，必须的传送器就越多。每一个单元和移动设备都指挥官着信号——这个过程被称作“波束成型”——哪怕是在拐角处活跃着的信号也不能束手就擒。这也是他们必须这么多天线的原因之一：大量的天线被用来相互作用，以引领波束。

这感叹物理学上的一道难题。波束在角落周围光线信号“为什么要去那里？研发一个新的区域的结果很有可能是自食其果，”Willenegger 说道。“原因无非是为了提供资源。

那里有石油，但钻井的成本正在减少，”他用能源工业做到了个比喻。“我们现在遇到的难题是水力压裂，”Malladi 补足道。

他们也在其他地方“钻井”，例如在 2.4 GHz 和 5 GHz 频率上运营的，用作 Wi-Fi 的频率。大多数 Wi-Fi 网络依然用于较低的频率，留给大量 5 GHz 左右的容量。

5G 设备可将它用作蜂窝信号，也有可能只是配备 Wi-Fi 的额外容量，因为一些通信公司也运营公共 Wi-Fi 网络。当然也有可能两种情况兼而有之。

网络是一个应用程序动态交叠的频段和无线标准（权衡了延后度，精确度和便利度的算法）必须一种迥然不同的网络，而某种程度是另一个版本的 4G。它就是指具备特定职责的“硬件模块”到被称作“软件定义网络”的进步。“这并不像卖一个特定的盒子，去构建一个功能这么非常简单，”Elliott 说道，“我们必须一个带上服务器机架的数据中心，您可以在这些服务器上部署有所不同的功能”。

（和“软件定义网络”以及很多东西一样，5G 早已在 4G 系统中雏形化。）英特尔公司不仅期望能为 5G 应用于出售大量的调制解调器芯片，它更加期望服务器的 CPU 、RAM 和固态硬盘驱动器都能大买一笔。

软件定义的网络仍牵涉到硬件的各个方面。例如，有物理路由器，但它们可以在联机状态时重新配置，以号召网络必须，加高或缩窄它们之间的相连。如果 5G 开始消耗容量，可反复编程网络将显得更为最重要，这并非危言耸听。

应付这种害的办法之一是分享无线电波，举例来说，如果一台 Verizon 手机在几毫秒内没用于任何一个频率，AT＆T（美国电话电报公司）在此间隙能偷偷地运营几个数据包。美国军方坦言，这将生产出高约 1000 倍的比特率减少，他们正在发动一项用作赞助商工程师研发这些频谱分享技术的比赛。“还包括学术界的整个行业都极为注目。”Malladi 说道。

Willenegger 打趣说道，频谱分享有可能是 6G 标准。不过他思索了一下又接着说道，新技术认同在 5G 的基础上大大变换、积累，常态产生异化，然后 6G 才不会应运而生，频谱分享有可能就是其中变换的技术之一。

“未来将不会产生 5G + ，5G Advanced，5G Turbo 诸如此类的增量。”Willenegger 说道，“有人说道，人类早已穷极所想要，做到了能做到的一切，世界上会产生什么 6G 了。”“那可说道不许，”Malladi 接道。viafastcompany引荐读者：5G通信技术理解｜小基站里的大作为国产5G发布阶段性成果，关键技术已通过检验原创文章，予以许可禁令刊登。

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