5G的全稱是5th generation mobile networks,也就是第五代移動通信網絡。該技術旨在大大提高無線網絡的速度和響應能力。藉助 5G,通過無線寬頻連接傳輸的數據可以以數千兆位的速度傳輸,據估計,潛在峰值速度高達每秒 20 千兆位 (Gbps)。這些速度超過了有線網絡速度,並提供 1 毫秒 (ms) 或更低的延遲 ,這對於需要實時反饋的應用程式非常有用。
5G如何運作?
無線網絡由劃分為通過無線電波發送數據的扇區的小區站點組成。第四代 (4G) 長期演進 ( LTE ) 無線技術為 5G 奠定了基礎。與 4G 需要大型、高功率的蜂窩塔以更遠距離輻射信號不同,5G 無線信號通過位於燈杆或建築物屋頂等地方的大量小型蜂窩站傳輸。使用多個小型蜂窩是必要的,因為毫米波 (MM 波) 頻譜——5G 依賴於產生高速的 30 到 300 吉赫 (Ghz) 之間的頻譜帶——只能在短距離內傳播,並且受制於天氣和物理障礙物(如建築物或樹木)的干擾。
前幾代無線技術使用較低頻段的頻譜。為了抵消與距離和 MM 波干擾有關的挑戰,無線行業也在考慮為 5G 網絡使用較低頻率的頻譜,以便網絡運營商可以使用他們已經擁有的頻譜來構建他們的新網絡。低頻頻譜的傳播距離更遠,但速度和容量比 MM 波低。
低頻無線頻譜由低頻段和中頻段頻率組成。低頻段的工作頻率約為 600 至 700 兆赫 (MHz),而中頻段的工作頻率約為 2.5 至 3.5 GHz。
MM 波信號很容易被樹木、牆壁和建築物等物體阻擋——這意味著,在大多數情況下,MM 波只能覆蓋蜂窩站點或節點直接視線範圍內的大約一個城市街區。關於如何解決這個問題,已經解決了不同的方法。比如說,在人口密集區域的每個街區周圍使用多個節點,以便支持 5G 的設備可以使用空中接口——在保持 MM 波速的同時從一個節點切換到另一個節點。
另一種方法(更可行的方法)是結合使用高、中、低頻段頻率。MM 波可用於人口稠密的地區,而低頻段和中頻段節點可用於人口較少的地區。低頻帶頻率可以傳播更長的時間並穿過不同的物體。一個低頻段 5G 節點可以與支持 5G 的設備保持連接長達數百平方英里。這意味著所有三個頻段的實施將提供全面覆蓋,同時在交通最繁忙的地區提供最快的速度。