以下是你需要知道的关于5G的一切 。什么是5G？在我们解释5G的工作原理之前，最好先解释一下5G到底是什么 。有很多细节，我们将在后面的文章中讨论，但这里有一个快速入门 。5G是下一代移动宽带，最终将取代或至少增强您的4G LTE连接 。有了5G，下载和上传速度将成倍提高 。设备与无线网络通信所需的时间，也将大幅减少 。
5G是如何工作的？既然我们知道了5G是什么，那么了解它的工作原理是个好主意，因为它不同于传统的4G LTE 。首先，让我们谈谈频谱 。与LTE不同，5G在三个不同的频段上工作 。虽然这看起来并不重要，但它会对你的日常使用产生难以想象的影响 。低频段频谱也可以描述为亚1GHz频谱 。它是运营商用于LTE的主要频段，带宽几乎耗尽 。
虽然低带宽频谱提供了很大的覆盖范围和墙壁穿透，但有一个很大的缺点：峰值数据速度约100Mbps 。中频段频谱比低频段提供更快的速度和更低时延 。然而，它不能像低波段频谱那样有效地穿透建筑物 。预计在中段频谱上的峰值速度可达1Gbps 。高频段频谱是5G的最高性能，但也有主要缺点 。它通常被称为毫米波 。高带宽频谱可以提供高达10Gbps的峰值速度，并且具有极低的延迟 。
高波段的主要缺点是覆盖面积小，建筑物穿透性差 。这意味着要创建一个有效的高带宽网络，需要大量的信号单元 。5G有多快？国际电信联盟（国际电联）是联合国制定通信技术技术标准的专门机构，它制定了无线电频谱使用和电信互操作性的规则 。2012年，国际电联创建了一个名为“2020年及其后IMT”（IMT-2020）的项目，研究并确定5G的最低要求 。
经过多年的工作，国际电联在2017年创建了一份报告草案，其中包含13项5G的最低要求 。一旦国际电联确定了5G的最低要求，电信标准组织合作的第三代合作项目（3GPP）就开始着手为5G制定标准 。2017年12月，3GPP完成了非独立（NSA）规范，并于2018年6月跟进了独立规范（SA） 。NSA和SA标准共享相同的规范，但NSA使用现有的LTE网络进行部署，而SA将使用下一代核心网络 。
运营商从NSA规范开始，这意味着在非5G环境下，你将依赖4G LTE 。3GPP制定的标准与IMT-2020的绩效目标密切相关，有些复杂，但这里有一个大致的总结：峰值数据速率：5G将提供显著更快的数据速率 。每个移动基站的峰值数据速率可以达到20Gbps下行链路和10Gbps上行链路 。请注意，这不是5G的速度（除非你有专用连接），而是手机上所有用户共享的速度 。
现实世界的速度：虽然5G的峰值数据速率听起来相当令人印象深刻，但实际速度不会相同 。该规范要求用户下载速度为100Mbps，上传速度为50Mbps 。时延：时延，即数据从一个点传输到另一个点所需的时间，在理想情况下应该是4毫秒，对于需要最大速度的用例，应该是1毫秒 。比如说远程手术 。效率：无线接口在使用时应该是节能的，在不使用时应该降到低能模式 。
理想情况下，当不再使用时，终端应能在10毫秒内切换到低能状态 。频谱效率：频谱效率是“对频谱或带宽的优化使用，以便在传输误差最小的情况下传输最大数量的数据 。”5G的频谱效率应该比LTE稍有提高，下行链路为30bit/Hz，上行链路为15bit/Hz 。机动性：使用5G，基站应支持从0到500公里/小时的移动 。
这意味着基站应该在一系列的天线运动中工作——甚至在高速列车上也是如此 。虽然在LTE网络上很容易实现，但这种移动性在新的毫米波网络上可能是一个挑战 。连接密度：5G应该能够支持比LTE更多的连接设备 。标准规定5G每平方公里应能支持100万个连接设备 。这是一个巨大的数字，其中考虑到了将为物联网（IoT）供电的众多设备 。
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