全民5G时代:一个被人为夸大的「技术跃进」( 三 )


同时电磁波在空气中传播 , 它会与空气中的分子形成电磁共振 , 就像军人迈着整齐的步伐踏过桥梁 , 引起的共振就会把桥震塌 , 电磁波也会因为点磁共振而被大气吸收 。
氧气的共振会吸收60GHz和120GHz附近的电磁波 , 水蒸气的共振会吸收22GHz和183GHz附近的电磁波 。
全民5G时代:一个被人为夸大的「技术跃进」文章插图
▲一个4G基站的覆盖范围 , 需要大约4个5G基站来覆盖 图源于网络
如果要想维持稳定的高速 , 使用毫米波的5G , 大约每隔150米就必须有一座5G通信基站 , 这与4G基站仅需每个一两公里甚至数公里建设一个 , 简直是天壤之别 。
美国运营商T-mobile的技术总监曾经表示 , 在人口密集的都市区域 , 毫米波5G的建设规模永远难以显著提升 , 用途只能局限于5G热点的小型装置 。
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▲2014-2019年 , 不同类型基站的比例(单位:%) 图源于网络
换句话说 , 人口密集的都市区域 , 所谓5G仅仅是室外的大Wi-Fi 。 更不用说广阔的乡村、郊区、高速公路 , 每隔150米就要布设一座5G基站 , 这是绝对不可能实现的 , 除非让大地插满基站塔台 。
04
实际的体验
神话般的高速 , 只能由毫米波来实现 。 但毫米波由于其传输距离短、穿透力差的问题 , 使其应用的范围实在太窄 , 绝大多数时候 , 人们只能使用较慢版本的5G网络 , 而用不上高速的毫米波 。
此时的5G速度与4G相比提升不大 , 甚至所谓5G就是4G而已 。 不过 , 慢速版本的4G还是比4G要快一些 。
使用1GHz到6GHz之间频段的5G被称为中频段5G 。 波长更长一些 , 具有比毫米波更广的覆盖范围与更强的穿透力 。
最早推出中频段5G的运营商是美国的Sprint电信公司 , 他们的频段是2.5GHz , 平均的下载速度在100Mbps左右 。
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▲不同形态的4G基站 图源于网络
理论上 , 4G网络的下载速度应该也能达到100Mbps , 但由于这样那样的损耗 , 4G实际下载速度只能达到理论值的一半 , 这让5G显现出了速度上的优势 。 中频段5G的传输范围依然不能达到4G的水平 , 约为4G的一半 , 可能要500米到1000米之间的距离就必须修建一座基站 。
综合考虑发射范围和传输速率 , 中频段5G与4G也就打了个平手 。
目前 , 在中国和韩国 , 绝大多数5G基站的建设都是中频段 , 不过要在美国推广中频段5G确并不容易 , 因为这一频段中的大部分频带已经被其他既有网络占用了 。
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▲5G基站 图源于网络
比如卫星影像供应商和卫星手机服务 , 就占用了3.7GHz到4.2GHz之间的频段 , 能留给5G的频段不多 。 其实 , 在韩国也有类似问题 , 而中国由于相应的服务目前还比较少 , 尚未显现出来 , 但不代表这个问题不存在 。
另外还能使用的是低频段的5G , 它的覆盖能力更大 , 但它在速度上相比4G的优势就更小 , 有时候反而比4G更慢 。
05
一厢情愿的幻想
如前所述 ,5G最重要的应用之一是在工业转型和工业4.0领域 , 它可以将无线连接贯穿于整个企业、工业、制造、服务过程中 , 很多新的想法也将实现 。
而5G网络的高容量特性 , 也可以在极小的区域内尽可能多地部署监控摄像头 , 同时向服务器传输监控录像 , 乃至于植入人脸识别、步态识别、芯片定位等信息 , 更好的实现精确到点的精细化监控 。