5g时代的未来是怎样的？
5g时代的未来是怎样的？事实上，网络的使用已经成为我们生活中不可或缺的一部分，很多方面都需要依赖网络。现在5g也活跃在各大平台。5g时代的未来是怎样的？
未来的5g时代是怎样的？1要说这个5G，首先要明白什么是电磁波。
电磁波
日常生活中，除了原子电子，其余几乎都是电磁波；红外线、紫外线、可见光、手机信号、这种辐射和那种辐射等等。只要与波有关，就会有三个参数:波速、波长和振幅；电磁波的速度是恒定的，也就是通常所说的光速。那么只有两个变量:波长和振幅；当振幅不考虑方向时，只影响波长，通常称为频率。这个频率对波长太重要了。
频率越高，波长越短，能量越高，比如微波炉；衰减快，穿透性差，散射少，对人体伤害大。这是电磁波的基本规律。我们先把它记在一个小本子上。
电磁波的分类
一个长电磁波的波长是几亿米，频率是3HZ，也就是1秒。如果用在交流上，估计一句话要讲一年。
一艘潜水艇在海底通过。它用什么频率交流？这种电磁波的波长肯定有几万米。只有利用这种通信，才能保证稳定，才能穿越山河，也能穿透几十米深的海水(海水因为具有导电性，是电磁波的克星)。但是频率确实很低，所承载的信息内容也很有限。发一个问候要半个小时。
收音机、收音机和电报的波长较短，大约有几十米长。频率一般在兆赫MHZ，距离可以跑几百公里。这比潜艇好多了，信息量还是不错的。
好吧，我告诉你一个生存的方法。如果你被扔到一个荒岛上，而你恰好有救援机，民用紧急呼叫频率是121.5 MHz。还有一个军用频率是243MHZ，这是一个不加密的公共频率。周围几百公里内都能收到。宛宛和兔子的军用飞机在海峡相遇之前，他们用这个频率通话。于是，他们被无线电爱好者录了下来，放到了网上，成为了网友们近距离接触战斗前线的一种乐趣。
如果这个波长更短的话，在1 cm-1 m的范围内，这个范围会特别有意思。第一个是这个衰减不是特别弱，电磁波还是能跑一百公里；第二是这个频率已经到了GHZ范围，信息量成倍增长。不仅能说得利索，还能加密东西。所以这个频段是通信的关键，比如1G2G3G4G，卫星通信，雷达通信都聚集在这里。全称:微波通信。
毫米波正在下降。这种电磁波虽然不是很发散，但是很容易被周围的物质反射或者吸收，不具有穿透性。确实不利于交流，但容纳不下信息内容。频率在30GHZ以上，用于通话的更不用说。你可以用它进行多点实时视频通信。于是，5G来了。
再往下是微米，这种信息量的增加没有错，但是0.7微米的波长属于可见光。可见光用于通信太难了。想搞7G8G，是不行的。这个套路不能再继续下去了。没办法，渗透也不行。于是就有了激光通信，嗯，发射点和接收点一定要对准，中间不能有障碍物。这是光纤。
电磁波的频率
波长将下降到0.3微米，也就是300纳米。在这一点上，属于紫外线；这终于到了对人体有害的地步。阳光中紫外线的比例约为4%。如果下次有人告诉你通讯信号对人体有害，你可以让他不要晒太阳。通信信号的辐射与电磁波辐射相比几乎可以忽略不计(电磁振动除外，普通人接触不到)。
阳光中几乎找不到波长为200纳米的紫外光。太阳大的时候，可以作为激光通信的补充。隐蔽性不是一般的强，传输性好。这是军用的杠杆。
再往下波长到纳米级别，这种生活中常见的东西就是医院x光，穿透力超强。当然，不可能用在交流上。
再往下就0.01 nm了，这个不敢乱来。伽马射线来自核辐射，这是宇宙中已知的最强的能量形式之一！如果你想毁灭一个星球，伽马射线是个不错的选择。事实上，科学家现在一直怀疑超新星在爆炸时产生的伽马射线毁灭了大量的宇宙文明，地球只是因为在角落里才逃过一劫。
既然我们已经了解了这个波长，让我们回到微波通信上来。
为什么频率越高，携带的信息越多？我们知道信息的传输方式是用一系列1和0来表示的，所以电磁波也不例外。
第一种方式是“调幅”，就是用白话文来调节电磁波的振幅。大振幅表示1，小振幅表示0；收音机上AM调幅被广泛使用，这种方法有很多缺点。
第二种方案属于“调频”，方法是调整频率，如用密频表示1，用松频表示0；收音机里的FM调频就是这个方案，比AM有很多优势。
很明显，在单位时间内，发射的波越多，能表达的1和0就越多，或者频率越高，携带的信息就越多。
理论上，如果800MHZ频率下每秒产生的800W波全部代表1和0，100 m的数据可以在1秒内传输。这个速度这么厉害，我们为什么不用？
这就不得不提损失了。沟通需要跨越钱山。中间丢失一些1和0是不正常的，但是我们的科学家为了防止信息失真，让这一组1和0抱成一组。比如1000连续1的意思是1，这样即使我们在路上丢了一半，还是能认出来。这种方法一般用于民间交流，因为特征明显，容易识别。很容易被破解。现在我们回过头来说民用北斗卫星信号被破解了，这也不奇怪。
毕竟民用信号被大众广泛使用，只要能和其他信号区分开来，就不会特别复杂，否则传输效率太低。和2G技术一样，使用800MHZ的频率，每秒传输几十K。
如果是军用的，那就另说了。为了防止被破解，用了一堆超级复杂的组合来表示1和0，中间还有一堆没用的信息，各种跳频扩频技术，各种组合都要改。反正就是乱七八糟的看谁能先打晕。所以就造成了一种现象，也是一种问候。军用通信比民用多使用1和0倍，而且为了保证传输效率，军用频率比民用高n倍。
目前，顶级破解技术还不能枯竭顶级加密技术，更不用说的量子通信技术正在逐步走向成熟。
既然这种军事对抗做不到，那我们该怎么办？承认懦弱是不可能的。我该怎么办？既然我做不到，那我就随便给你一些材料，给你一堆1和0，把你原来的组合搞混，让我们自己人看着也摸不着头脑。这就是军方常说的电子坑。
嗯，我们是不是跑题了？言归正传，继续说5G。
以上都是沟通的基本原则。以下是一些关键技术。关于5G的关键技术有很多争论。我们先做个简单的分类。
三项关键技术
在振荡电路中，我们可以通过插入天线产生电磁波，以特定的方式改变电磁波的频率或振幅，形成各种复杂的组合。这个过程叫做调制。相应的，我们可以通过架设天线来接收空中的电磁波，我们可以按照特定的方法把它们变回对应的1和0。这个过程称为解调。
向空中发射电磁波，或者在空中接收电磁波，都需要天线，我们的手机也是如此。手机无法与其他手机直接通信，而是通过周围的基站与其他手机通信。问题是现在的5G通信用的是毫米波，在空气中衰减严重。但是，毕竟是民用，发射功率不可能无限增大。我该怎么办？我们必须在天线上做些什么。
5G的第一个关键技术来了，大规模天线矩阵阵列。
简单来说，就是增加天线的数量，一两个是不够的，所以我们一次会有上百个天线。这个想法很好理解，但是也有一个麻烦，就是用这么多天线同时发射一个信号，一个不小心就是一塌糊涂。
多天线加毫米波，与原来的多天线加厘米波相比，这种无线电传输的物理特性是不同的，因此建立了新的信道模型。如何建立这个模型？好了，字数有限，还是留给大神们吧，这里就不赘述了。
天线多了，不仅解决了毫米波的衰减问题，还撬动了传输效率和抗干扰性能，属于5G的必修课。
我觉得大唐电信2015年发布的256大型天线，在接下来的一年间接起作用，却在全球通信界投下了一颗核弹，一时间风光无限！可惜没跟上节，沦落到靠卖科研楼过日子。
现在基站的天线固定了，就该解决终端的天线问题了，这要靠一种全新的技术:全双工技术。
手机通讯一般只有一根天线，信息收发交替进行，也就是说一个人要收发信息，效率有点低。全双工技术就是把发送信息的天线和接收信息的天线分开，同时接收和发送信息。这个优势就不说了，但是实现起来也不是一般的难。
想象一下，把发送消息的麦克风放在接收消息的音响旁边，让他正常工作。你觉得难吗？有两种解决方案。第一个是物理解决。两个天线之间加了一堵墙隔开，主要是用屏蔽材料。二是技术方案，对信号进行处理，比如无源模拟对消。
5G的这两项关键技术是华为在2016年完成的。2016年，华为官网宣布完成了5G第一阶段关键技术的外场验证，其中两项重点是大规模天线技术和全双工技术。
现在天线做好了，是时候“新的多址技术”了。名字一看就晕。别急，等路来。
假设基站用100HZ表示1，用105HZ表示0。这时又有一个来电，所以这个新电话的1就得用110HZ来表示，0用115HZ来表示；用这个往下推。这就是1G网络的概念。简称FDMA
这个缺点很明显。两部电话占用100-115HZ的频段，这个占用的频段叫做带宽。即使是个业余爱好者也能看出来这东西占用了太多带宽。还好当时的带宽是打个电话。想发个信息什么的，就会不顾一切。慢慢的，大家都会看到好处，用的人也会多起来。这很快就不够了。我该怎么办？升级。
换个说法，我们用100HZ代表1，用105HZ代表0，但这是针对第一秒的客户A，第二秒的客户B，第三秒的客户C。从技术角度来说，5HZ够三个人用了，只是有点延迟。这就是2G的概念，简称TDMA。
后来用的人越来越多，2G网络满足不了需求。市场告诉我们，哪里有需求，哪里就有生产力；继续玩套路，在每个客户的信号前面加一个串码代表客户的信息，然后把串码和客户的信息一起发送，这样接收方只需要接收到对应的串码信息就可以了。这就好比以前送信的大叔，手里拿着一堆信封，谁叫他的名字，谁就上前拿。从此，每部手机都有了自己对应的串码，称为3G网络，简称CDMA。
更进一步的发展是正交频率多址技术，将两个互不干扰的正交信号揉合起来发送出去。这个正交信号有点类似于量子力学的叠加态。叠加信号并一起发送。这就是4G的理念，简称OFDMA。
每个终端在网络上都有唯一的地址，所以这种可以让很多手机一起打电话的技术可以从1G一直用到4G，统称为多址技术。当然，5G得玩点不一样的。姑且称之为“新多址技术”。这家伙是哪里新来的？
非正交多址，图分多址，多用户接入，，，嗯，一大堆信息，幸好现在不是电信行业，不然就晕了。总的思路是叠加更多的信号或者混合之前的技术。这个技术含量有点高。不是电信行业的人，可以只看热闹。
为了实现10Gb/ s的峰值速率，1万的链路密度，1毫秒的时延，这个5G网络必须解决这三个关键技术，才能行走江湖。
2016，华为验证了第一阶段测试的“关键技术”，这个关键技术主要验证了三大技术。新的多址使用滤波正交频分复用、稀疏码多址和极化码。结合大规模天线，在4G的基础上提升了10倍以上的吞吐量，在100MHZ的频率下平均吞吐量达到3.6GB/ s。全双工采用无源模拟对消、有源模拟对消、数字对消三种框架，实现了110DB的自干扰对消能力，获得了90%以上的吞吐量增益。
2017年，华为在200MHZ带宽下实现单用户下行速率超过6GB/ s，峰值达到18GB/ s，随着小区安装首个小型化5G测试终端，单个5G基站可同时支持数百个超高清4K视频。
2018年，华为完成了“基于独立组网的5G核心网关键技术和业务流程测试”第三阶段。
在这三次测试中，华为为5G测试的验证画上了一个完美的句号。
除了这三项关键技术，我们的手机要想形成网络，还有很多事情需要做。比如传输资源的分配，就比路上的红绿灯困难得多。只要一个红绿灯没做好，对不起，城市都快瘫痪了。所以华为花了两年多的时间，和运营商一起开发自主组网测试。还有一些地区能源消耗和效益不对称的问题。能耗太高，浪费了大量资源，基站只能关机或者休眠。等一下。一些基本要求。
芯片
从上面我们可以看到，5G要处理的数据相比4G有了几何级的增长。现在所有的数据都是0和1，但是所有用0和1的东西基本都是芯片。射频芯片用于控制电磁波发射，基带芯片用于编解码，等等；这些也是5G的关键技术。
这个领域的中国玩家，嗯，又是华为；华为2019发布5G基站首款核心芯片:天罡；还有全球首款单芯片多模5G基带芯片:巴龙5000。作为中国第一选手，获得世界n个世界第一是必然的。
做这个调制解调器芯片的玩家比较多；但是5G的主流频率是28GHZ，在这个频段能处理芯片的玩家只有4个。
高通是第一个开始研究的球员；三星最远，达到39GHZ；华为是技术最先进的玩家；英特尔无处不在；据说台湾省的联发科也在做，不知道走哪一步。
华为2018在国内发布的巴龙5G01芯片太大，无法安装在手机上。所以2019年推出了手机用的巴龙5000，同时发布了手机处理器麒麟芯片和服务器芯片鲲鹏。这项技术也被利用了。
关于通信的技术太多了，太复杂了。有必要建立一个相关的标准。大家围成一圈一起玩。先说5G标准。
5G标准第一阶段于2018完成，6月发布，标志着第一个真正完整的国际5G标准发布，其余部分将在2019之后完善。
本次标准大会共有50家公司参加，国内共有16家，包括大唐电信、中国电信、中国移动、中国联通、华为、联想、中兴。美国8，欧洲8，日本13，韩国5。
从数量上看，中国是最大的玩家；在质量方面，中国也位居前列。
在信道上，欧萌的Loukia编码一直用turbo码，美国选手高通一直用LDPC码，华为擅长polar码。所以第一轮直接淘汰了欧萌的涡轮技术，欧萌的选手不得不开始学习LDPC和极地；再次；
以下是高通与华为两位高手的较量；
信道编码分为“控制信道编码”和“数据信道编码”。高通认为他们都使用了他的LDPC技术；华为的方案是控制信道用极坐标码，数据信道用LDPC码。
重头戏来了，联想对华为的方案投了反对票。
当然，联想当时的投票对结果没有影响。因为差别太大，当天只确认了数据信道使用了LDPC码，控制信道容量以后再说。
到第二次投票的时候，高通、因特尔等。找到31家公司组成LDPC阵营，要求使用LDPC技术。而华为则组织了包括联想在内的55家公司组成了polar阵营，要求使用polar技术。可想而知，华为彻底赢了。极坐标代码成为控制信道代码，而LDPC被称为数据信道代码。
后来这件事被网友翻了出来，联想也引起了公愤，华为也很小心翼翼的帮忙解围。
嗯，对了，5G的所有行业标准还没有出来，5G离完全成熟还有很长的路要走。
应用场景
因为5G的应用太多，后来国际电信联盟召开了ITU-RWP5D第22次会议，确定了5G的应用场景。
总结起来就是三句话:5G网速快，信号广，时延低；但是5G太先进了，技术带来的改变超乎想象。5G是全面信息化的基石，可以完全实现物联网:万物互联。
就像当年的1G和现在的4G的区别，当年的手机根本不是对手。你现在期待吗？快来加入华为的R&D大军吧。
未来的5g时代是什么样的？2 5G的重点是什么？
5G到底是什么？从字面上看，不难理解是4G之后的下一代技术。但是5G技术究竟能以什么来定义自己的特点呢？回答这个问题目前来看并不是一件容易的事情，因为业界还没有完全达成* * *认识。
通过欧盟最早发起的5G研究项目——METIS(2020年构建信息社会的无线移动通信领域关键技术)，我们或许可以对5G有一个相对清晰的认识。这个项目由29个成员组成，包括法国电信、西班牙电信、NTT DoCoMo等全球主流电信运营商，以及爱立信、华为、阿尔卡特朗讯等主流电信设备商，甚至还有来自非电信行业的宝马集团。
鉴于到2022年全球数据流量将比2010增长1000倍，欧盟METIS项目为5G技术设定了明确的目标:在容量方面，5G技术将使单位面积的移动数据流量比4G增长1000倍；传输速率方面，典型用户数据速率提升10倍至100倍，峰值传输速率可达10 Gbps...
5G最突出的亮点是容量将是4G的1000倍，速度不是5G要解决的关键问题。事实上，从3G开启移动宽带之旅开始，移动数据传输速率就一直在提高。今天达到的1Gbps的速率可以满足大多数移动数据服务和应用的需求。
“值得注意的是，提高速度将需要非常高的终端复杂度”，特别强调了这一挑战。速度大幅提升后，终端将难以设计，功耗问题将再次挑战终端制造业。正因为如此，我认为:“提速不一定是必须的，而是一种可能。”
关注速度以外的东西，也是欧盟METIS项目组的心态。项目总体负责人Afif Osseiran博士表示，5G要解决的问题不仅仅是传输速率，还有联网设备的大规模增长，以及不同应用场景对网络需求的不同挑战。事实上，业界已经普遍认为，单纯的提速是没有意义的，因为用户对速度的需求不会无限增加，或者说不再是第一需求。
一千倍的产能从何而来？
应对数字洪流的冲击是5G的核心诉求，也是5G实现4G一千倍容量的根本动力。那么，千倍容量从何而来？
要实现一千倍的能力，我们需要创新的想法。我觉得，首先可以从管理的角度去寻找更多的频谱资源，比如复用现有的频谱资源。频谱资源越丰富，容量升级就越容易。对此，李建东给出了一个生动的比喻:“如果在现有的高速公路旁边增加一条新的高速公路，将会允许更多的车辆通过。”
减小每个小区的面积，减小小区半径，将网络密度提高到10倍甚至20倍，是另一个重要的方向。
值得注意的是，在5G时代，小型基站有望扮演极其重要的角色，甚至是最重要的角色。我指出，5G时代一个重要的创新思想是宏基站，未来将覆盖很广。比如2G网络现有的宏基站主要用于管理，真正的通信传输由小型基站完成，实现了通信传输和网络管理的分离，既提高了效率，又节约了能源。网络和技术的融合将是5G时代的主旋律。5G将改变以往以技术为中心的模式，而是注重体验，通过各种无线技术和网络的融合，满足数据流量的爆炸式增长。
我描述了5G时代的这样一个应用场景:虽然蜂窝网络将继续为手机服务，但是当手机处于WLAN的覆盖范围内时，蜂窝网络将与WLAN合作，为手机提供“增强版”的数据服务；无论四核还是八核，一部手机的处理能力毕竟是有限的，但是位于同一地点的多部手机都可以享受到处理能力，并将处理后的数字内容短距离传输到手机上。
在我看来，最理想的应用场景是，终端周围的所有网络和处理资源都可以根据需求“方便访问”，即资源与终端动态绑定，资源会“跟随终端”。
为了实现这一理想的应用场景，自组织网络的构建是一个重要的方向，这也是西安电子科技大学目前的研究重点。自组织网络解决了人工分配频率和资源带来的困难。“只要解决了供电问题，剩下的就由网络自动完成”。例如，当特定位置的数据流量突然增加时，网络会自动分配资源来支持它。
5G是一个全新的舞台，中国可能会在这个舞台上赢得更多掌声。我认为，一方面，中国用户对5G的需求更迫切，中国用户已经养成了使用数据业务的习惯，中国用户比国外用户更渴望数字生活；另一方面，现在的华为科学家很多都是世界级的科学家，他们的信息已经得到了充分的享受。中国的创造欲望更加强烈，中国的创造实力也在不断提升。中国在5G舞台上的表现一定会比4G时代更好！
未来的5g时代会是什么样子？3现在有必要用5g吗？
5G的发展似乎比我们预期的要快。目前市面上已经有支持5G网络的手机，很多地区的运营商也开始体验。目前5G网络还没有正式商用，消费者只是停留在4G升级到5G网络的这个节点上。今年很多想换手机的人都犯了难。目前，或者未来一年，普通消费者有没有必要购买5G手机？接下来我们就逐一分析。
目前5G手机的选择性很小。现在能买到的是华为Mate 20X 5G版(Mate 20X是12个月前发布的，今年没有变化，只是增加了对5G网络的支持)、即将发布的Mate 30(估计年底会有现货抢购)、iQOO Pro 5G、三星Note 10 5G等。关注度高的iPhone新机型只有五六款，而且不支持5G。如果你花钱买了其中任何一个，都不一定是你喜欢的，不如先用。
现在的5G网络对于日常使用的提升其实并不明显。我们大众消费者所知的5G只是支持速度的提升。我们每次说5G，都是在说速度有多快，因为5G目前还没有普及，对应的应用场景还没有出来，所以你买回来的时候只是简单的速度提升，一两天新鲜感就没了。回想4G出来的时候。不是一样的吗？4G普及后，出现了短视频、直播等配套应用，大家会觉得真的进步了。
目前5G的信号覆盖非常稀疏。根据公布的数据，中国只有11个城市有可能体验5G网络。名单是:北京、上海、广州、深圳、重庆、天津、杭州、苏州、武汉、郑州、沈阳，只有11，其他很多。按照时间表，基本上2020年到2021只实现最基本的覆盖。
5G手机目前的价格并不便宜。华为的6000多，三星的7999，甚至最便宜的iQOO也要3798。消费更奢侈，安卓手机价格大幅下降。半年后基本上就不怎么值钱了。那么如果看现在的4G手机市场，价格会亲民很多，因为有网络支持，价格不会有差别，无论是千元以下的入门级手机，还是1000-2000元的手机，还是价格更高的旗舰机。他们的网络都是全网通，基本没有区别。
最重要的一点是，很多人也了解了现在的5G NSA组网。这不是真正的5G。现阶段NSA组网比SA组网更快，让消费者尽快体验到5 G的下载速度。SA的标准尚未制定。三星还在Note10的发布会上透露，SA的组网标准要到2020年年中才会制定。在标准确定的情况下，目前已经开发出来的所谓支持SA的手机，在新标准下是无法使用的，物理层本质上是不同的。就算地图是新买的，还是要换新的。