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5G将是一个彻底的失败通信技术

发布时间:2019-02-28 03:17:11 所属栏目:教程 来源:杨学志
导读:无线通信产业已经发展了四代,目前正处于5G产业化前夕,是当下到一个最热的话题,5G如何发展,前景如何,是各个方面包括学术界、产业界、投资界以及政府都非常关心的。另外,中国已经启动6G研究的消息也见诸报端,未来无线通信产业如何发展,是不是会继续

MIMO的问题还在于,虽然能够提高容量,但是要增加设备,有成本的。 其实MIMO最朴素的应用就是古老的三扇区天线,一个全向小区分割成三个扇区,容量在理论上增加了三倍,这就是MIMO的原理,虽然说是古板了一点。 所以粗暴一点,搞个9扇区,12扇区,也就是mMIMO了,这个华为已经有产品了。 这和是不是5G没关系。

综合来看,5G相对于4G来说,几乎没有技术进步,在一些地方还退步了。 比如说NOMA,F-OFDM,还有为了保证短时延而采用的自包含结构。

还有,5G采用了更高的频谱。在中国是3.5GHz,还好一点。美国用了28GHz。频率越高覆盖越小,这是无线通信的基本知识。所以同样的网络覆盖, 比起4G的2.6GHz,3.5GHz的投资要高出50%(我也是看来的,看起来合理),而28GHz实现覆盖就是开玩笑了,花5倍的银子也是正常的。

所以从技术角度看,5G比4G没有进步,成本会更高。

5G需求

5G的需求,大概可以用高速率、低延迟、大连接来概括。

大家知道,4G设计当初的速率目标是100Mbps,随着技术的演进,4G Cat 11的速率已经达到600Mbps。5G进一步把速率目标提高到1Gbps以上。为了满足一些低延迟业务的需求,5G要求空中接口的延迟时间为1ms,而4G的这一指标为30ms左右。4G主要是为移动互联网设计的,强调的是人与网络之间的高速连接,而同时连接到网络的终端的数量并不是一个需要特别考虑的问题。而在蓬勃发展的物联网时代,每一件物体都有可能有联网要求,因此连接数量会有数量级的增加,5G需要具有支持海量连接的能力。

5G最抓眼球的就是它的速率。 看新闻经常是比光纤还快,一秒下一个大片,快到把人脸吹成骷髅,等等。

但是有什么样的业务需要这样的速率呢?

虽然暂时想不出,但是有一个非常流行的观点是,先修好路,自然会有车。3G、4G都是这样,微博、微信、抖音什么的,以前根本就想不到。等4G来了之后,这些应用也就有了。

很显然,这个观点首先在逻辑上就有很大的问题。 修好了路没有车也很正常啊,你就没见过没人走的路吗? 按照3G、4G的情况去推断5G,这个也不靠谱。就像你已经活了80岁,不能按此推断你还能再活80岁。2G和3G都处于带宽短缺的时代,所以形成了修好路必有车的错觉。然而到了4G之后,带宽已经不再短缺了。

还有一个流行的观点是,科技发展往往超出人的想象力,所以保守的预测往往是错误的。 比如比尔盖茨当年说,计算机640k内存应该是够了。 而现在已经是640G了,6个数量级的增长。

必须认识到,通信和计算机有很大的不同。

计算机所涉及的所有零部件,CPU,内存,硬盘,都有一个共同的源泉就是半导体工艺。 半导体集成度在近十年提高了1000倍,大家共同水涨船高。但是通信不一样。 通信需要一个受体,以目前最广泛的eMBB为例,这个受体就是人。 人是肉长的而不是沙子做的,它能够处理的最大信息速率,也就是带宽,是固定的,超过了人的带宽是没有意义的。

通俗一点说,我在PAD上看片,我一般看缺省的高清格式,尽管有超清格式,我一般不会主动选择。为啥? 因为我的老花眼看不出二者的区别。当然眼睛好的人还是应该能分出来的。 高清视频也就是1~2Mbps的速率,目前的WiFi,4G都远远地超出了我的需求。

当然,有人会反对。比如目前4K/8K视频很火热,有朋友跟我说,看了4K视频之后,其他的都没法看了。 我天天看高清格式视频,倒是没这种感觉了。 当然对于60”的大电视,提高分辨率还是有必要的。但是电影院的屏幕,目前还只是2K, 我认为4K/8K更多的是心理上的。 用户挑电视的时候会靠在跟前看屏幕上的一小块区域,一个像素一个像素地检查,4K/8K当然要好。如果在正常观看距离上,比如2米,4K和2K会有明显区别吗? 我没试验过啊,有兴趣的朋友可以做一下双盲实验。

即使是4K视频,速率也只有30Mbps,4G支持也不费力啊,怎么会有1Gbps的需求呢? 这就要说到虚拟现实VR了。 VR要求有沉浸式的体验。啥叫沉浸式? 在真实的场景当中,如果我们慢慢地转头,看到的景物也就连续地变化,这就是沉浸的意思。VR要实现这种效果,不光要传给你正在看的东西,没看的东西也要传给你,转头的时候要现传新视角上的数据来不及,会出现卡顿,就不是沉浸式体验了。这样一来,数据量再增加30倍,差不多就到1G了。5G的1G速率的需求就是这么来的。

VR作为一种创新的视频形式,相信能够获得一定的应用。VR的麻烦在于需要一个专门的头盔,哪怕是手机盒做的简易型的,都是不方便携带的。这么一来VR一般发生在室内,而且一般是专门用途的场景,比如房地产或者旅游景点的体验店什么的。 这些业务一般不会走移动通信,更多的是WiFi或者专线。

总是有很多朋友寄希望于未来可能出现的未知业务。 虽然具体的业务会层出不穷,我们确实无法预测,但是只要最终的受体是人,人感受信息的通道就是眼睛和耳朵,鼻子舌头皮肤还都用不上,人类进化出新的感觉器官最少也得是100万年以后的事情。人眼的带宽就确定了通信的最大速率,这是一个物理瓶颈,不管什么应用出现都是无法突破的。

从现实的情况看,WiFi的速率总是领先移动网的,,即使WiFi已经提供给我们100M的带宽了,但是我门最多应用的速率还是1~2M,超出10M以上的应用非常少,也只有下载软件的时候有时会达到。所以其实4G的速率已经超出需求了,5G的高速率完全是没必要的。

人的感官能力对时延同样是一个决定因素。

(编辑:核心网)

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