5G技术，其发展过程历时近十年，已被积极使用一段时间。移动运营商几年前开始使用 5G，并且每天都在继续普及。那么5G究竟是什么？
无人驾驶汽车、虚拟现实、增强现实、远程手术和物联网 (IoT) 等新兴技术将开始随着 5G 越来越多地进入我们的生活。您可能对 5G 有许多不同的问题。有些人想知道 5G 在哪里以及他们是否可以在自己的城市/国家看到它。其他人正在研究可以购买以使用 5G 的手机。这是您需要了解的有关 5G 技术的所有信息。
什么是5G？
在我们谈论这项技术是如何工作的之前，让我们先谈谈什么是 5G。简而言之，5G 是一种宽带连接技术，最终将取代您的 4G LTE 连接。一旦开始使用它，您会注意到速度大大提高。它还将显着减少延迟或设备与无线网络通信所需的时间。
5G 网络本质上更高效。可以实现每个站点的更多连接和每个用户的更高速度。5G 还旨在在更广泛的射频 (RF) 范围内运行，为运营商扩展其网络服务在超高 mmWave（毫米波）频段开辟新的可能性。5G 与 4G 手机不兼容，因为它是一种全新的技术，适用于新的频率和系统。
5G 技术如何运作
现在我们来说说5G频谱，它不同于传统的4G LTE。与 4G LTE 一样，5G 技术适用于广泛的无线电频谱份额，但可以在比现有网络更广的范围内运行。最常用的 5G 形式称为 Sub-6，还有 mmWave。
Sub-6 是指以低于 6 GHz 的频率运行的 5G。由于 4G LTE 目前在这些低频下运行，所有提供商都可以使用 Sub-6 网络。Sub-6 频谱在 5G 的使用中极为重要，因为这些低频无线电波可以长距离传播。它还可以克服墙壁和其他障碍。因此，虽然运营商不需要建造许多新站点，但可以为更大的区域提供网络服务。
接下来是 mmWave（毫米波），指的是 30 GHz 到 300 GHz 之间的超高频无线电波，用于提升 5G 连接并提供每秒数千兆位的下载速度。虽然毫米波连接可以提供超快的下载速度，但高频信号无法长距离传输并绕过障碍物。即使是窗户或树的叶子也会阻塞连接。
换句话说，要构建一个强大的毫米波网络，运营商需要在每个城市拥有数千个小型网状单元。从本质上讲，毫米波网络部署需要在每栋建筑的几乎每个角落部署小型网络系统。毫米波可以同时处理大量数据并为数量惊人的用户提供服务。因此，它对人口稠密的城市以及体育场和竞技场等场所更为有利。
所有主要供应商都使用毫米波网络，但迄今为止，这些超快速连接仅限于主要城市的少数城市中心。毫米波网络预计将变得更加强大，并且将不得不等待看看这需要多长时间。在那之前，绝大多数人将通过 Sub-6 使用 5G 连接。
传播过程
5G 网络在 2019 年开始大规模普及，但下一代网络技术的基础要追溯到多年前。该标准的架构于 2016 年确定。因此，生产网络设备和兼容 5G 标准的设备都没有障碍。
坦率地说，5G 还没有达到完全的市场饱和，我们可以将其视为正常。如果我们回到 4G 连接的早期，我们可以更好地了解 5G 技术的未来。
虽然 4G (LTE) 在 2009 年首次商用，但在 2010 年底开始在美国等国家普及。另一方面，直到 2013 年，LTE 才真正在许多国家普及并取代旧的 3G 网络。
如果我们遵循类似的时间表，可能要到 2022 年末甚至 2023 年，5G 才能在全球大多数国家/地区占据主导地位。4G 面临与 5G 类似的技术障碍；这些技术适用于网络和设备端所需的新技术和新频谱。
5G有多快？
3GPP制定的电信标准有些复杂，但总结一下5G有多快：
高数据速率：5G 将提供显着更高的数据速率。每个移动基站可以实现 20 Gbps 的下载和 10 Gbps 的上传速度。具体来说，这不是您使用 5G 可获得的速度（除非您有专用连接）。这是蜂窝网络上所有用户共享的速度。
真实世界的 5G 速度：虽然最高数据速率看起来相当令人印象深刻，但实际速度却不尽相同。连接标准实际上可以为用户提供 100 Mbps 的下载速度和 50 Mbps 的上传速度。
延迟：延迟表示数据从一个点到达另一个点所需的时间。借助 5G，可以实现在理想条件下低至 4 毫秒的延迟时间和在需要最高速度的用例中低至 1 毫秒的延迟时间。
效率：无线电链路接口在使用时应该是节能的，并且在不使用时进入低能量模式。理想情况下，无线电链路应该能够在不再使用时在 10 毫秒内进入低能量状态。
频谱效率：频谱效率是频谱或带宽的优化使用，以便可以以最小的误差传输最大量的数据。预计 5G 的频谱效率比 LTE 略好，下载速度为 30 比特/赫兹，上传速度为 15 比特/赫兹。
移动性：使用 5G，基站支持从 0 到约 500 kmh 的移动速度。这意味着基站必须通过一系列天线移动来工作。
连接密度：在连接密度方面，5G 可以支持比 4G LTE 更多的连接设备。在标准情况下，每平方公里可以连接 100 万台连接设备。5G连接在物联网（IoT）上也处于重要地位。
撇开这些数据不谈，值得注意的是，5G 速度实际上会根据条件而变化。因此，Sub-6 网络应该能够提供每秒数百千兆位的速度，但目前，连接速度可以从 50 Mbps 到 400 Mbps 不等。
在标准使用中，毫米波速度更难确定，因为很少提供毫米波。如果您发现自己在 mmWave 网络上，您可以达到高达 4 Gbps 的速度。这比最快的 4G LTE 网络快得多，但这些连接仍然不常见，尚未广泛使用。
在许多地区，5G 互联网连接可能比 4G LTE 慢。运营商正试图使用一堆无线电波来同时支持现有的 4G 网络和新的 5G 网络。随着支持 5G 的设备的可用性增加以及服务提供商倾向于 5G，速度将随着时间的推移而增加。
目前在哪里使用？
虽然我国对5G进行了一些研究，但要普及到5G还需要时间。Global Telekom and Integrated Technologies A (GTENT) 的董事会成员 lhan Baren 是在土耳其开发 5G 基础设施的公司之一，他在 MWC 2022 活动上接受采访时表示：
“ 5G 由四个部分组成。第一个版本目前正在运行。第一个版本通过在 4.5 G 之上添加一些内容来提供 5G 服务。将为工厂增加难以置信的效率、执行远程手术和启动自动驾驶汽车的 5G 版本将在第四阶段进行。他们的标准将在 2023-2024 年编写。因此，他们的标准编写并发布到市场需要 2024 年。在这方面，我不认为土耳其的处境不利。”
T-Mobile、AT&T 和 Verizon 等美国公司已经使用 Sub-6 5G 在全国范围内推出了 5G 连接。运营商仍在努力建设 5G 网络，但全国部署仍需数年时间。此外，每个 5G 提供商都有不同的 5G 部署策略。这意味着用户体验可能因运营商而异。
韩国是全球使用 5G 最多的国家，用户率为 26%。该国向 5G 连接的过渡发生在 2018 年 12 月。除了韩国，亚洲地区的中国、日本等国家也开始使用5G。
欧洲方面，2020年9月在18个国家开通5G商业服务：奥地利、比利时、保加利亚、捷克、丹麦、芬兰、德国、匈牙利、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、荷兰、波兰、罗马尼亚、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典和英国。
5G 兼容手机
5G无疑会改变人们互动和消费媒体的方式，但改变不可能一蹴而就。5G 需要几年时间才能在许多国家顺利使用。在我们国家，这个过程可能需要更长的时间。
因此，仅仅因为它现在支持 5G 就购买智能手机是没有意义的。您可以根据您的使用目的选择许多不同的型号。如果设备支持 5G，那将只是一个额外的附加功能。此外，未来一段时间发布的许多手机都将配备 5G 功能。
用作家庭互联网
凭借令人难以置信的速度和低延迟，5G 似乎在家庭无线网络方面具有很好的潜力。它可能是一个不错的选择，尤其是在有线互联网连接较弱的地方和没有太多替代方案的农村地区。有许多因素，例如使用的提供商、您当前的位置和价格。
潜在的好处
除了移动通信，5G 还将用于许多不同的领域。在短期内，您在视频、社交媒体、应用程序和玩游戏等方面的速度会有所提高。让我们看一下长期来看 5G 连接的用例：
在家上网
虽然 5G 通常被认为是移动接入，但它也会对家庭宽带和无线连接产生重大影响。提供商开始提供基于 5G 连接而不是电缆或光纤的家庭互联网服务。另一方面，总部位于美国的 Verizon 很早就开始提供 5G 家庭服务。在这种情况下，随着时间的推移，不同的公司将采取类似的步骤。
自动驾驶汽车
随着 5G 的普及，预计自动驾驶汽车的使用将会增加。总而言之，由于 5G 连接，行驶中的车辆将能够相互通信。例如，如果前方车辆突然刹车，另一辆车可以通过应用早期预防性制动来防止碰撞。这种类型的车对车通信可以挽救数千人的生命并提高道路使用效率。
公共安全和基础设施
5G 将使城市和其他市政当局更有效地工作。公用事业公司将能够轻松地远程监控使用情况。此外，如果下水道溢出或路灯熄灭，传感器将能够通知公共工程部门。此外，市政当局将能够快速且廉价地安装监控摄像头。
远程设备控制
由于 5G 具有极低的延迟，重型机器将更容易远程控制。虽然主要目标是降低危险环境中的风险，但它也将使具有特殊技能的技术人员能够从世界任何地方控制机器。
健康服务
5G 的超可靠和低延迟通信 (URLLC) 组件可以从根本上改变医疗保健。URLLC 将使 5G 延迟比 4G 更好，并打开新的可能性之门。未来几年，我们可能会看到远程医疗、远程手术和物理治疗通过增强现实、精准手术甚至远程手术取得进展。
更重要的是，医院可以建立庞大的传感器网络来监控患者，医生可以开出智能药片来监控合规性，保险公司甚至可以监控人们以识别适当的治疗和流程。
物联网 (IoT)
5G 最令人兴奋和最重要的作用是它对物联网的影响。虽然我们目前拥有可以相互通信的传感器，但它们往往需要大量资源。
借助 5G 速度和更高的容量限制，将为物联网、传感器和智能设备之间的通信做出重大贡献。与市场上现有的智能设备相比，MTC（机器类通信）设备需要的资源更少。通过连接到单个基站，这些设备中的大多数将更有效地工作。
5G 站
那么 5G 站（塔）将位于哪里，它们是什么样的？目前，5G 信号塔大多看起来像 4G 信号塔。事实上，T-Mobile、Verizon 和 AT&T 提供的所有覆盖范围都建立在稍微调整的 4G 信号塔上。因此，如果您看到传统基站，则您所在地区可能有 5G 可用。由于 4G 站可以重复使用，服务提供商有机会快速扩大其覆盖范围。
威瑞森 5G 基站
随着公司开始推出中频段和高频段 (mmWave) 频谱，这种情况可能会发生变化。毫米波频率无法像全国网络所依赖的 Sub-6 频率那样传播，因此在城市中获得毫米波覆盖需要在城市周围安装数百甚至数千个小型蜂窝。这些可以在建筑物的侧面或街道杆上看到。此外，这些基站可以涂上不同的颜色以匹配其周围环境，但它们通常是白色的。
LTE 高级基站
小型蜂窝塔和节点很可能在不久的将来出现在城市中，尤其是在人口稠密的城市中。然而，鉴于毫米波覆盖范围不会覆盖到许多地区，他们不太可能在农村地区看到速度的提高。
5G安全吗？
总之，5G对你的健康没有危害。对无线电波安全性的担忧已经存在多年，但尽管存在 5G 阴谋论，但尚无证据表明它们确实对人类健康有害。5G 的无线电波与我们多年来生活的无线电波并没有太大的不同。
据说没有证据表明我们用于无线通信的波类型对人体健康有害。有两种类型的无线电波：电离和非电离。例如，电离波在微波炉中使用，可能对人体健康构成危险。这些是极高频率的波，可能会损坏您的 DNA。
5G 不使用任何接近电离的无线电波。此外，该技术中使用的大多数波以前都用于许多不同的事情。有些用于 4G，有些用于电视广播和其他通信渠道。换句话说，如果 5G 无线电波很危险，那么可以说其他无线技术设备也会导致健康问题。此外，还研究了以前未在毫米波等技术中使用的波，到目前为止，还没有发现任何对健康构成威胁的案例。