5G与4G:下一代将如何改进上一代?

2020-01-07 14:38:05

第五代移动网络正日益接近。新的蜂窝网络承诺将带来更快的速度、更广泛的覆盖,并最终解决拥塞和延迟问题。

毫无疑问,5G将彻底改变我们使用手机的方式。但是升级你的4G手机真的值得吗?让我们仔细看看5G技术,看看它是否真的像人们说的那样好。

我们之前已经了解了5G有多快,但还没有一个我们可以期待的具体速度。相反,可以把5G想象成一个速度范围,你实际获得的速度将取决于你连接的网络、网速、使用的设备以及其他一些因素。这个表格可以让你大致了解每一代蜂窝网络技术的最高网速和现实世界中的平均网速。

由于每一代所使用的各种不同技术、覆盖范围的地理差异以及技术随时间不断发展和改进的事实,这个问题变得复杂起来。例如,随着LTE (Long-Term Evolution)和LTE- a (Long-Term Evolution Advanced)的发展,4G在其生命周期内得到了显著改善。从理论上讲,你可以用最新的4G LTE-A发展达到1Gbps,这是5G希望达到的低端水平。你在现实世界中获得的平均速度将不可避免地要低得多。

把这个速度放到某种环境中,1Gbps(千兆比特每秒)就是1000mbps(兆比特每秒)。令人困惑的是,兆字节与兆字节是不同的—兆字节(Mb)中有8兆字节(Mb)。所以1Gbps相当于125MB / s。一个MP3文件可能是5MB,一个电视节目可能是350MB,一个蓝光电影将是15GB (15000 mb)或更多。如果你真的有1Gbps的连接,你可以在两分钟内下载一部蓝光高清电影。

虽然4G仍在改进中,但实际情况通常是在10Mbps到50Mbps之间。如果我们看一下Netflix对流媒体速度的推荐,它对超高清质量的推荐速度是25Mbps。你只需要5Mbps的高清。5G的目标是达到平均最低50Mbps。拥有更快的速度总是好的,但这并不是5G最大的吸引力,因为4G速度已经很不错了。4G不好的地方是延迟。

延迟是指从您的设备上传数据并达到目标所需的时间。它以毫秒(ms)为单位度量数据从源到目标所花费的时间。这对于像游戏这样的应用程序非常重要,因为响应时间会影响结果。如果数据被传输到云端,它对自动驾驶汽车来说也可能是至关重要的,而且快速决策可以实时触发刹车或避开障碍物的反应。

而4G网络的平均延迟约为50毫秒。有了5G技术,这一数字可能会降至1ms。为了给大家提供一些背景信息,大脑需要至少10ms的时间才能处理肉眼看到的图像。低延迟对于机器或汽车中的实时反应至关重要,它还可能使云游戏成为可能。就像谷歌的Stadia公司建议的那样,玩家可以通过手机在远程硬件上玩游戏。1ms是你可以追求的,因为在近乎完美的情况下,1ms是可能的。5G的平均延迟可能在10ms左右。

延迟的改善可能被证明是5G采用的真正驱动力,但未来还有许多挑战。

4G网络在全球范围内的普及已经花了数年的时间,但仍有许多农村地区依赖3G网络。即使在有4G网络覆盖的地方,网速也相差很大。我们可以预计,5G网络需要一段时间才能普及到每个人,它的推出将遵循与4G类似的模式,首先受益的是城市。我们在芝加哥试用了Verizon的5G网络,但目前只覆盖了少数几个地点。

Verizon正在使用毫米波(mmWave)技术,这需要部署大量的5G节点,因为信号的距离非常短,很容易被墙阻挡。虽然美国电话电报公司也计划使用mmWave技术,但T- mobile和Sprintare计划从低频段开始。它有更好的射程,不那么容易被阻挡,但不能达到同样的高速。不管底层技术如何,从逻辑上讲,5G网络的建设任重而道远,可能需要数年时间。

要想利用5G,我们不仅需要运营商提供网络设备,我们还需要购买能够支持5G的设备,比如三星Galaxy S10 5G。你现在的手机将无法享受5G速度。第一批5G智能手机将于今年推出。同样值得注意的是,5G在功率方面的要求可能会更高,因此已经成为许多人问题的电池寿命可能会变得更糟。

我们中的许多人在没有4G的时候仍然依赖3G,而这正是5G将要发生的事情。认为5G是4G的直接替代品是错误的,事实上,它是一种互补技术。有了这两者的协同工作,我们无论在哪里都能获得良好的速度。

同样重要的是,运营商要继续升级4G网络,下载速度和延迟都可以进一步提高。遗憾的是,AT&T决定将最新的4G进展标记为5GE (5G演进)。这是蓄意误导,所以不要上当。许多运营商对HSPA+做了完全相同的事情,他们将HSPA+称为4G,这是一种改进的3G技术。

真正的5G网络将从今年开始在主要城市普及,届时会有一些手机可以利用这一优势,但我们大多数人至少还需要一两年时间才能接入5G。与此同时,4G将继续为我们服务。

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