5g比4g快的具體方面（5G除了速度比4G快十倍）

2023-05-25 13:20:51

相信關注電子產品、熱愛科技的你一定對「5G」這個詞毫不陌生，這個自去年一直被熱炒的通訊技術總是會時不時的進入我們的視線。而且在剛剛結束的CES上，高通也圍繞5G為我們描繪了一個觸手可及充滿科技感的未來。

現在讓我們想像一下5G也許就像3G時期我們想像4G一樣，除了速度快似乎也想像不出4G對比3G在其他方面能有什麼提升。

5G速度堪比獵豹（圖源：infoxmation）

的確，按照理論數據，5G的傳輸速率將可以實現1Gb/s，比目前4G的速度快十倍以上。這意味著使用5G技術下載一部1GB大小的高清電影僅僅需要10秒就可以下載完成！

那麼5G從技術上到底有哪些改變才能使其相較4G的速度有「質」的飛躍呢？除了速度更快，5G對比4G還有哪些方面的提升呢？

5G比4G不止多「1G」（圖源：outfresh）

接下來我就給各位揭示一下5G比4G多出來「1G」到底藏著哪些秘密。

毫米波是速度提升的關鍵

眾所周知，現如今我們使用的手機所發射和接受的信號就是電磁波。不過由於電磁波的頻率是有限的，不同的工作所用到的電磁波又不能相互幹擾，所以，全球統一協商將有限的電磁波頻率統一划分出不同的用處，比如，極低頻率被應用於超遠距離導航、至高頻率被應用于波導通信。

無線電各頻率分段（圖源：wendangwang）

而我們手機通訊用的電磁波頻率，則是被分配到了中頻—超高頻段。簡單來說，從2G到3G一直到5G，其實就是頻率的遞增。

而隨著頻率的提高，頻段也在逐步加寬。

三大運營商網絡制式所佔頻段（圖源：sparkandshine）

比如，4G時期，我國運營商採用的頻段大致是2555-2575MHz。而5G目前國際上主要採用28GHz進行試驗。

很直觀的可以看出5G相較於4G的頻段不止高了一個數量級。

如果我們將頻率代入到光速以及波長的公式就會得出很有意思的結果。以5G的28GHz為例子：

以28GHz為例計算波長

然後我們就能得出5G下的波長約為10.7mm（毫米），這也就是我們常說的5G毫米波。

5G和4G形象對比（圖源：163）

不過需要注意的是，雖然毫米波可以帶來更大的傳輸速度，但是毫米波也有致命的缺點——毫米波在空氣中衰減較大，且繞射能力較弱。簡單來說，用毫米波實現信號穿牆是非常困難的。

為了解決這個問題，就要用到微基站技術了。

微基站使用戶均衡獲取信號

前面說到，由於5G毫米波穿透力較差並且在空氣中衰減很大的弱點，如果5G仍然採用以往在3G、4G時期使用的「宏基站」，就不能為稍遠的用戶提供足夠的信號保障。

微基站（圖片引自臨汾日報社）

為了應對這個困難，5G開始才用全新的基站——微基站。顧名思義，微基站做的足夠小的基站。

為了更容易理解宏基站和微基站的區別，我們用一個取暖的例子來形象的比喻宏基站和微基站。

宏基站「取暖」方案（圖片引自新浪博客）

宏基站：在一個寒冷的冬天，一個班級裡面只有一個熾熱的火爐，老師為了讓班級暖和起來，將這個熾熱的火爐放在班級的正中間。結果事與願違，班級整體並沒有都熱起來，僅僅是距離火爐比較近的幾個學生暖和（事實上，由於溫度太高，可能已經有灼熱的感覺）而距離這個火爐很遠的在班級邊緣的學生可能絲毫感覺不到火爐的溫度，凍的瑟瑟發抖。