5G到底 是 什么 ？它 能 成为 创造 未来 的 新 科技 吗？ (2)
那 麽 國家 會 把 這些 頻段 分配 給 各個 運營商
比如 中國移動 妳 拿 哪個 哪個 頻段
中國聯通 妳 拿 哪個 哪個 頻段
當然 還有 壹些 比如說 衛星 軍事 應用 定位 等
也 會 占有 壹些 頻段
就 會 每個 人 分配 壹些
比如 我查 了 壹 下 中國移動 2G 的 頻段
在 900M 附近 它 有 兩個 頻段
這 兩個 頻段 分別 是 885MHz 壹 直到 909MHz
這個 是 中國移動 的 2G 的 頻段
還有 壹個 是 930MHz 壹 直到 954MHz
它 有 兩個 24M 的 頻段
就 這 兩個 24 兆 的 頻段 是給 中國移動 的
妳 可以 用來 通訊
妳 不能 超過 這個 頻段
妳 超過 這個 頻段 妳 跑 聯通 那 那 不行
所以 說 它 就 受到 香農 公式 的 限制
妳 的 傳輸速率 不 可能 太快
壹旦 用戶 多 了
那 只能 是 咱們 傳輸速度 都 很慢 對 不 對
我 看到 手機 有 信號 但 我 怎 麽 也 上不去 網
就是 這種 情況
那 麽 5G 它 的 頻寬
就 比 原來 的 2G 3G 4G 都 要 寬 得 多 了
5G 分為 兩個 階段
壹個 階段 就是 6GHz 以下 的
這壹段 的 5G 我們 稱之為 什 麽 呢
我們 稱之為 sub-6 5G
sub-6 5G 也 是 壹種 5G
那 還有 壹種 就是 在 24GHz 以上 的
這種 5G 大約 到 100GHz
這個 5G 我們 稱之為 毫米波 5G 為什 麽 呢
因為 它 的 波長 在 毫米 量級 所以 叫 毫米波 5G
5G 就 有 這樣 的 兩個 頻段
比如說 這個 sub-6
中國移動 也 拿到 了 這個 sub-6 5G 的 頻段
拿到 兩個
這 兩個 頻段 分別 是 多少 呢
我查 了 壹 下 分別 是 2515M~2675M
妳 看 這就 已經 有 160 兆 的 帶寬 了
比 之前 那個 24 兆 寬 很多 對 吧
還有 壹個 是 4800M~4900M
這有 100 兆 的 帶寬
所以 因為 妳 帶寬 比 原來 寬得 多
所以 根據 香農 公式
妳 傳輸速率 的 上限 就 會 快 很多
這就 好像 說 原來 不管 是 人 還是 這個 馬車
還是 這個 摩托車 汽車
都 在 壹個 羊腸小道 上 走
那 麽 怎 麽 走 怎 麽 提高效率 它 都 不 可能 快
但 現在 我們 有 了 更 寬 的 馬路
那 自然而然 大家 走 的 就 快 了 對 吧
如果 妳 要是 使用 到 了 毫米波
那 前景 就 更 廣闊 了
毫米波 的 這個 頻段
妳 看 有 76GHz 對 不 對
人家 這都 是 幾十 兆 幾百 兆 的 Hz
還有 76GHz
雖然 這個 頻段 不 可能 全部 給 無線通訊
但是 它 的 寬度
也 超過 了 原來 的 2G 3G 4G 加上 sub-6 的 總和
所以 說 這個 毫米波 的 速度 比 sub-6 還要 快
人們 經過 測算 發現
這個 sub-6 的 5G 大概 是 什 麽
大概 是 5 倍 （ 筆誤 更正 ） 的 4G
大概 是 5 倍 的 4G
而 這個 毫米波 的 5G
它 大概 是 4 倍 的 sub-6 5G
4 倍 的 sub-6 5G
所以 它 相當於 什 麽
相當於 是 4G 的 20 倍 左右 是 吧
是 這樣 的 壹個 過程
所以 5G 毫米波
它 可以 支持 4K 8K 的 高清 視頻 傳輸
或者 AR VR 這樣 的 數據流 是 吧
使用 這個 sub-6 5G 已經 比 4G 快 很多 了
但是 要 想 達到 5G 的 最高 速率
必須 使用 毫米波
比如 現在 我們 用 的 VR 眼鏡
戴 了 時間 長 了 會 頭暈
為什 麽 呢
因為 它 的 這個 視頻 不夠 高清
同時 延遲 又 比較嚴重
所以 就 造成 了 妳 這個 卡頓 妳 就 眩暈
但 如果 妳 用 了 這個 毫米波 5G 了 之後
妳 可以 把 計算 的 這個 東西 放在 雲端 進行
然後 把 計算 好 的 數據 傳 回到 妳 的 眼鏡 上
用 高速 去 傳輸
這樣 壹來 妳 就 不會 頭暈 了
其實 這個 AR VR 應用
有壹個 很 重要 的 方面 就是 教學
妳 比如說 以後
假如 這個 毫米波 5G 可以 普及 了
那 麽 教學 過程 中 可以 戴上 壹個 VR 眼鏡
上壹節 課 是 生物課
同學們 就 鉆 到 了 細胞 裏邊
看看 各個 細胞器 的 工作 是 吧
下壹節 課 就是 歷史課
人們 戴上 VR 眼鏡 成 了 項羽 身邊 的 壹個 侍衛
觀看 了 整個 鴻門宴 的 過程
再下 壹節 課 是 班會
那 麽 同學們 跟 遠 在 千 裏 之外 北京 的 同學們
開 了 壹場 別開生面 的 班會 等等 是 吧
那 麽 這個 場景 其實 並不 遙遠
很多 地區 其實 已經 開始 嘗試 這樣 的 做法
要 想 讓 這樣 的 做法 大規模 普及
這個 毫米波 的 5G 也 是 必不可少 的
那 麽 5G 的 第二個 優勢 就 在於 它 的 低 延遲 特點
低 延遲
我們 可以 把 5G 和 4G 做壹個 比較
4G 的 延遲 有 多少 呢
這個 端 對 端 延遲 大概 是 幾十 毫秒 到 壹 百 毫秒
這樣 的 壹個 量級
幾十 毫秒 這個 量級
那 麽 玩遊戲 的 時候
比如 王者 榮耀 吃 雞
這 延遲 往往 是 能夠 決定 勝敗 的 壹個 關鍵因素
那 麽 妳在 工業生產 自動 駕駛 無人機
這些 領域 裏面 延遲 可能 會 造成 事故
妳 比如說 這個 自動 駕駛 汽車
120 公 裏 每 小時 的 速度 運動
妳有 50 毫秒 的 延遲
就 意味著 這個 車 往前 多 走 了 1.7 米
那 這有 可能 會 造成 事故
那 麽 5G 又 分為 兩種
第壹個 就是 sub-6
這個 sub-6 5G 它 的 這個 延遲 大概 是 多少 呢
它 的 空口 延遲 在 1 毫秒 這個 量級
如果 妳 120 公 裏 每 小時 速度 往前 開 的話
它 這個 延遲 只會 造成 3.3 厘米 的 移動 是 吧
這就 非常 小 了
那 麽 如果 妳 使用 的 是 毫米波 的 5G 又 如何 呢
如果 是 毫米波 的 5G 那 就 更 誇張 了
它 的 這個 空口 延遲 可以 達到 0.1 毫秒 以下
基本 實現 了 無 延遲 通訊
所以 它 的 應用 就 非常 廣泛 了
比如說 它 可以 用 在 工業 上
現在 的 工業 機器人 都 要 用 有線 網絡 進行 通訊
因為 有線 網絡 容量 大 而且 延遲 又 低
那 現在 我們 使用 5G 的 毫米波 技術
就 可以 替代 有線 網絡 替代 光纖
實現 這種 極低 延遲 的 這種 通訊
再舉 壹 個例 子
比如說 遠程 醫療 遠程 醫療
在 1980 年代 有壹批 科學家
他們 聚集 在 斯坦福大學 裏邊 就 去 研究
說 我們 能 不能 造出 壹種 機器人 來
這個 機器人 可以 實現 遠程 手術
就 可以 提升 這個 戰場 上
士兵 受傷 了 之後 這個 手術 的 水平
後來 他們 就 成立 了 壹家 公司
名字 叫 直覺 外科
這家 公司 造了 壹種 機器人
這種 機器人 就是 霸占 醫用 機器人 市場 三十年 的
達芬奇 機器人
這個 達芬奇 機器人 是 怎 麽 手術 的
就 醫生 去 控制 這個 操作 臺
然後 這個 機械 臂 就 可以 完成 手術 的 操作 是 吧
這種 機器人 就 可以 實現
像 遠程 控制 圖像 放大 對手 的 這個 除顫
等等 壹 系列 的 操作
甚至於 它 可能 比壹些 剛入 職 的 醫生
做手術 做 得 還要 巧
那 以後 我們 如果 配 上 這個 5G 技術
我們 就 可以 實現 這個 遠端 操作 了 是 吧
遠 在 北京 的 醫生
妳 可以 給 海南島 的 壹個 病人 做手術 了
甚至於 以後 如果 我們 再 結合 上 人工智能
通過 幾萬 次 的 練習
沒準 這個 機器人 自己 就會給 別人 做手術 了
可以 代替 壹 部分 醫生 的 工作 了
那 麽 5G 的 第三個 特點 就是 大容量
所謂 大容量
就是 它 同時 可以 連接 很多 很 多個 設備
我們 來 比較 壹下
4G 時代 能夠 連接 多少 個 設備 呢
大約 每平方 公 裏 2000 個 設備
每平方 公 裏 2000 個 設備 多 了 就 連不上
所以 有 的 時候 我會 出現 這樣 的 情景
在 壹個 體育館 裏面
我們 大家 壹起 看球賽
壹邊 看 我們 還壹邊 發 朋友圈
妳 看 那 信號 是 滿格 的
但是 怎 麽 也 發不出 去
為什 麽 呢
這就 好像 說 呀 雖然 這個 路 非常 寬
妳 比如說 像 這個 四環 非常 寬
但是 車也 多
車壹 多 了 之後 四環 塞滿 了 妳 還是 走 不了
那 麽 5G 能夠 支持 多少 呢
5G 它 可以 支持 100 萬個 設備 每平方 公 裏
它 遠遠地 超過 了 4G 的 這個 水平
所以 它 不僅僅 能夠 實現 人 和 人 的 通訊
它 是 什 麽 啊
它 是 萬物 互聯 的 基礎 萬物 互聯
什 麽 意思 呢
就是 5G 不光 可以 讓 我們 的 手機 上網
也 可以 讓 我們 比如說 可 穿戴 設備
比如 我們 的 手環 心臟起搏器
等等 這些 東西 上網
還有 智能家居
比如說 我們 的 這個 智能 電視 智能 冰箱 是 吧
智能 垃圾桶 智能水表 這些 都 可以 上網
還有 智慧 城市
比如 我們 城市 裏邊 的 路燈
我們 城市 裏邊 的 這個 紅綠燈
這些 也 都 可以 上網
就 實現 了 所謂 的 萬物 互聯
有壹個 很 有趣 的 段子
說 是 有 壹個 美國 的 小女孩
這個 小女孩 是 重度 的 twitter 用戶
每天 都 要 發 twitter
她 媽媽 怒 了 就 把 她 手機 給 沒收 了
沒收 了 之後
她 就 用 她 的 這個 任天堂 遊戲機 上網
然 後發 了 個 twitter
後來 她 媽媽 壹 看 遊戲機 也給 沒收 了
把 遊戲機 也給 沒收 了
然後 她 就 用 wii 遊戲機 來 上網 然 後發 twitter
後來 她 媽媽 把 她 這個 wii 也給 沒收 了
結果 她 就 用 他們 家 智能 冰箱
發了 壹條 twitter 是 吧
這是 實現 了 萬物 互聯
人們 預言 未來 只有 20% 的 5G 設備
是 用於 人 和 人 的 通訊 的
而 80% 的 設備 都 是 用於 人和物
或者 物和物 進行 通訊 的
其實 現在 我們 也 有 壹些 嘗試
比如 上海 有壹個 張江 人工智能 島
在 這個 人工智能 島上 就 有 很多 智能 設備
比如 像 無人駕駛 汽車 智能 垃圾桶
無人 巡查 的 飛機 水下 機器人 智慧 路燈
自動 灌蓋 智能 電網 自動 送餐 機器人
等等 這些 科技 設備
而 這些 科技 產品
其實 都 是 通過 5G 網絡 進行 連接 的
總之 每壹次 移動 通訊 技術 的 進步
都 會 深刻 地 影響 到 很多 的 行業
而且 還會 有 壹些 新 的 行業 被 5G 創造 出來
那 說 的 這 麽 多 說 5G 非常 好
我們 現在 國內 的 商用 情況 怎 麽 樣 呢
我們 現在 國內 使用 的 大部分 5G
都 是 這個 sub-6 5G
我們 為什 麽 不用 這種 速率 更快 的
這個 毫米波 5G
那 是 因為 毫米波 5G 它還 面臨 壹些 挑戰
我們 來說 壹下 毫米波 5G 的 挑戰 有什 麽
我們 首先 從 物理 特性 來講
毫米波 5G 是 頻率 比較 高 的 這種 5G 信號
它 的 頻率 高
那 麽 根據 物理學 的 研究 人們 發現 了 壹個 事
就是 在 空氣 中 電磁波 進行 傳播 的 時候
它會 有 衰減 對 不 對
頻率 越高 它 這個 衰減 的 速度 就 越 快
它 衰減 的 速度 會 比 原來 的 4G 信號 要 快 壹些
比如 原來 我們 走 這 麽 段距離 衰減 了 20%
我 現在 可能 衰減 了 50% 是 吧
所以 我 這個 覆蓋 相比 來講
它 的 這個 覆蓋 的 範圍 就 會 比較 小
那 麽 覆蓋 比較 小
我們 怎 麽 能 實現 廣覆蓋
很 簡單 妳 就 多建 基站 唄
所以 這又是 壹筆 費用 對 不 對
我們 要花 壹些 錢 這是 第壹個 問題
第二個 問題 就是 它 的 波長 比較 短
電磁波 波長 和 頻率 是 成反比 的
頻率 高 自然 波長 短
毫米波 的 波長 就是 在 毫米 量級 它 比較 短
波長 比較 短
我們 高中 的 時候 學過 它 的 衍射 就 差
衍射 是 什 麽 意思
就是 這個 波 可以 繞過 障礙物 是 吧
比如說 我 在 墻 的 前面 妳在 墻 的 後面
我 說 的話 聲波 可以 繞過 這堵 墻 讓 妳 聽見
但是 壹旦 波長 比較 短 衍射 能力 就 很 差
我 就 繞 不 過去
所以 它 易於 怎 麽 樣 遮擋
很多 物體 都 可以 把 這個 毫米波 給 擋住
什 麽 墻 大樹 這就 不 說 了
甚至於 下雨 的 時候
那個 雨 都 能 把 毫米波 擋住
我 打電話 說 我 那個 手 的 握手 方式
都 能 把 這個 毫米波 給 擋住 是 吧
