使用5G，移動設(shè)備將能夠在不到千分之一秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)送和接收信息，并立即顯示給用戶。第五代蜂窩技術(shù)5G是無線設(shè)備速度的再一次飛躍。此速度包括移動用戶可以將數(shù)據(jù)下載到其設(shè)備的速率以及他們在發(fā)送和接收信息之間經(jīng)歷的延遲或延遲。5G在提供比當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)快10到100倍的數(shù)據(jù)速率。用戶應(yīng)該期望下載速度大約為每秒千兆位(Gb / s)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G的每秒數(shù)十兆位(Mb / s)速度。

紐約哥倫比亞大學(xué)電氣工程副教授Harish Krishnaswamy說：“這很重要，因?yàn)樗鼘⑹菇裉鞜o法實(shí)現(xiàn)的新應(yīng)用成為可能。”“僅舉例來說，以每秒千兆位的數(shù)據(jù)速率，您可以在幾秒鐘內(nèi)將電影下載到您的手機(jī)或平板電腦。這些類型的數(shù)據(jù)速率可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用或自動駕駛汽車。”

除了要求高數(shù)據(jù)速率之外，與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或自動駕駛汽車等用戶環(huán)境相互作用的新興技術(shù)也需要極低的延遲。因此，5G的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)低于1毫秒標(biāo)記的延遲。移動設(shè)備將能夠在不到千分之一秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)送和接收信息，并立即顯示給用戶。為了實(shí)現(xiàn)這些速度，5G的推出需要新技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。

新網(wǎng)絡(luò)

自從最早的移動電話以來，無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在相同的電磁頻譜的無線電頻帶上運(yùn)行。但隨著越來越多的用戶擠占網(wǎng)絡(luò)并需要比以往更多的數(shù)據(jù)，這些無線電波高速公路變得越來越擁擠。為了補(bǔ)償，蜂窩提供商希望擴(kuò)展到更高頻率的毫米波。

毫米波使用30至300千兆赫的頻率，比目前用于4G和WiFi網(wǎng)絡(luò)的無線電波高10到100倍。它們被稱為毫米，因?yàn)樗鼈兊牟ㄩL在1到10毫米之間變化，而無線電波的數(shù)量級為厘米。毫米波的較高頻率可能會在通信高速公路上形成新的通道，但存在一個(gè)問題：毫米波很容易被樹葉和建筑物吸收，并且需要許多間隔很近的基站，稱為小型小區(qū)。幸運(yùn)的是，與傳統(tǒng)的蜂窩塔相比，這些臺站更小，功率更低，可以放置在建筑物和燈桿的頂部。

基站的小型化也為5G實(shí)現(xiàn)了另一項(xiàng)技術(shù)突破：大規(guī)模MIMO。MIMO代表多輸入多輸出，并且是指通過顯著增加每個(gè)基站中的天線端口的數(shù)量來利用毫米波所需的較小天線的配置。有了大量的天線 - 每個(gè)基站有數(shù)十到數(shù)百個(gè)天線 - 你可以同時(shí)為許多不同的用戶服務(wù)，提高數(shù)據(jù)速率。在哥倫比亞高速和毫米波IC(COSMIC)實(shí)驗(yàn)室，Krishnaswamy和他的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)毫米波和MIMO技術(shù)的芯片。毫米波和大規(guī)模MIMO是5G將用于提供我們期望看到的更高數(shù)據(jù)速率和更低延遲的兩項(xiàng)最大技術(shù)。雖然5G將需要更多的基站，但它們將比傳統(tǒng)的蜂窩塔小得多并且需要更少的功率。

5G危險(xiǎn)嗎?

盡管5G可能會改善我們的日常生活，但一些消費(fèi)者對潛在的健康危害表示擔(dān)憂。其中許多問題都是超過5G使用更高能量的毫米波輻射。賓夕法尼亞州立大學(xué)生物工程學(xué)教授肯尼斯福斯特說：“電離輻射與非電離輻射之間經(jīng)常存在混淆，因?yàn)樾g(shù)語輻射用于兩者。”“所有的光都是輻射，因?yàn)樗皇悄芰吭谔罩幸苿印Ｋ碾婋x輻射很危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼤茐幕瘜W(xué)鍵。”

電離輻射是我們在室外使用防曬霜的原因，因?yàn)閬碜蕴炜盏亩滩ㄗ贤饩€有足夠的能量從原子中敲出電子，破壞皮膚細(xì)胞和DNA。另一方面，毫米波是非電離的，因?yàn)樗鼈兙哂懈L的波長并且沒有足夠的能量來直接損害細(xì)胞。

福斯特說：“唯一確定的非電離輻射危害是加熱過多，”他研究了無線電波對近50年的健康影響。“在高暴露水平下，射頻(RF)能量確實(shí)是危險(xiǎn)的，會產(chǎn)生灼傷或其他熱損傷，但這些暴露通常僅在高功率射頻發(fā)射器附近的職業(yè)環(huán)境中發(fā)生，或者有時(shí)在醫(yī)療程序中出錯(cuò)。 “許多公眾對采用5G的呼聲都與前幾代蜂窩技術(shù)有關(guān)。懷疑論者認(rèn)為，接觸非電離輻射可能仍然是導(dǎo)致從腦腫瘤到慢性頭痛等各種疾病的原因。多年來，已有數(shù)千項(xiàng)研究調(diào)查這些問題。

2018年，國家毒理學(xué)計(jì)劃發(fā)布了一項(xiàng)為期十年的研究，該研究發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)表明暴露于2G和3G手機(jī)發(fā)出的射頻輻射的雄性大鼠腦和腎上腺腫瘤增加，但小鼠或雌性大鼠則沒有。將動物暴露于比人類暴露允許的最高水平高四倍的輻射水平。

許多反對者使用RF波挑選研究來支持他們的觀點(diǎn)，而且經(jīng)常忽略實(shí)驗(yàn)方法的質(zhì)量或結(jié)果的不一致，福斯特說。雖然他不同意懷疑論者關(guān)于前幾代蜂窩網(wǎng)絡(luò)的許多結(jié)論，但福斯特同意我們需要更多關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)潛在健康影響的研究。福斯特說：“我認(rèn)識的每個(gè)人，包括我在內(nèi)，都建議對5G進(jìn)行更多的研究，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)沒有很多毒理學(xué)研究。”

對于5G的支持者，許多人認(rèn)為5G可以為社會帶來的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過未知數(shù)。

我認(rèn)為5G將對我們的生活產(chǎn)生轉(zhuǎn)變影響，并從根本上實(shí)現(xiàn)新事物，這些類型的應(yīng)用程序?qū)鞘裁匆约八鼤a(chǎn)生什么影響，我們現(xiàn)在無法肯定地說。它可能會讓我們感到驚訝并真正改變社會的某些東西。