你的手機換5G了嗎?我的4G也夠用了，看視頻也不卡，為什么要花更多的錢用5G呢?

我本人接到過好幾次運營商打來的電話，讓我升級更換5G，前面幾次我還耐心地說不需要，后面還打來我就罵人了。

 

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用于通信的衛星激光鏈路

到底5G是啥，目前真的有需要發展嗎?

一、什么是5G?

5G就是第5代移動通訊技術，相對以往的通信技術，其主要性能是超高速率、超低時延、超高密度。5G之所以比4G快，主要一個原因就是使用了波長更短、頻率更高的電磁波來作為載體傳輸。

二、電磁波頻段及特性

1、電磁波頻譜：無線通信的媒介就是電磁波，它的頻譜范圍非常廣，從頻率只有幾赫茲、波長達到10公里的超長波，到頻率達到300THz(1T=1000G)，波長只有1μ米的激光。

 

 

電磁波頻譜

2、波長與能量：由于光速C=波長λ×頻率f，光子能量e=頻率f×普朗克常數h。C不變，f越高，λ就越小，能量e就越大。

3、波長與傳輸：波長越長，繞障能力越強，比如無線電波可以繞過高樓大廈傳播;波長越短，能量越高，穿透能力強，比如x光可以穿透人體。

4、可用于通信的頻段：理論上任何頻段電磁波都可以用于通信，但實際上一般使用的是3KHz~100GHz之間，以及部分光波。

 

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激光

三、5G的優缺點

從唯物辯證法看問題，任何事物都有正反兩面的作用，5G當然也不例外，它的主要優缺點如下：

1、優點

1)超大的帶寬，更快的網絡訪問速度，峰值速度超過10Gbps。

2)前所未有的帶寬及網速，催生巨大的應用市場，比如物聯網、智慧城市等規模應用。

2、缺點

1)覆蓋范圍小，需要建設更多的基站，大約是4G基站的4~5倍!

2)能耗更高，5G基站需要的電量比4G基站大很多，間接也導致基站建設成本大幅上漲。

3)5G理論速度是4G的100倍，現有基站光纖無法滿足，需要重新建設或加強。

 

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通信基站

四、5G基站的能耗

中國移動公布2020年上半年成本增加了107億，這部分增加的成本主要是由于基站耗電量大幅度增長導致的。然而，這些還只是基于建設了不到4G十分之一基站數量情況下的。

從公開的數據看，4G的主流頻段是1.8GHz，而我國5G主流頻段是3.5GHz，從能量守恒來看，做了更多的功，當然就要付出更多的能量。根據廣州、深圳對華為和中興的4G和5G基站的耗電實測結果顯示，100%負載下5G是4G功耗的2.5~3.5倍。

 

 

5G基站能耗

五、5G的發展速度

正是由于能耗激增導致成本增加的原因，三大運營商的利潤均出現了不同程度的下跌。為了降低成本，網傳有運營商在每天晚上將5G信號關閉。

另外，5G的真實市場需求也低于預期。從國內三大運營商公布數據看來，目前5G的增長速度有較大的下降，因此運營商建造5G基站的激情也遠比不上當年建造4G時候。2020年三大運營商大約建造了58萬座5G基站，要知道當年單移動一家就建設了超過70萬座4G基站。

 

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5G基站

費用和真實需求是一個攔路虎，怪不得之前有專家說，5G的需求大量出現，可能還要等2~3年。

六、還需要發展5G嗎?

答案是肯定的!雖然像我一樣目前很多人還沒有需求，但是不代表它就不需要發展，理由如下：

1、目前5G能耗確實是一個攔路虎，但是隨著芯片技術、AI技術、材料技術等更新換代，還具有下降空間。

 

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AI芯片CG

2、單位能耗傳輸的數據量更多，未來肯定有需求!

3、降低成本還有很多措施，比如三大運營商的“共建共享5G基站”計劃。

4、搶占市場，激活市場需求，帶動市場發展甚至是改變社會的發展模式。

5、有利于產業布局，技術積累，在全球下一輪競爭中取得先機。

 

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瓦特設計的人類第一臺蒸汽機

人類所有科學技術的發展都是遵守這一個規律：發現規律——高成本利用規律——普遍應用，降低成本——改變人們生活模式。火車如此、飛機如此、手機如此，5G通信技術當然也不例外!