5G最重要的5项技术，缺一不可

大家都知道5G主要有网速快、延时低，可海量连接设备等特点，这得益于毫米波（Millimeter Waves）利用在5G通讯领域上。5G划时代诞生肯定不止一项技术支撑，就好比西游记， 孙悟空、唐三藏、猪八戒、沙僧各有各的职责。

同样，5G也一样，只有毫米波肯定实现不了5G网络，还有4项技术与5G密不可分，分别是大规模多输入多输出（massive MIMO）、波束成形（3D Beamforming）、小基站（Small Cells）、全双工（Full Duplex），这5项技术成就了5G网络发展。

华叔用5天时间，将它们逐一解剖。

我们先聊聊毫米波，自从有了移动网络那天，所有可以联网的设备信号频率都在3千赫兹到6千兆赫兹这个范围之内，以前没有什么问题，因为联网的主要是手机。

随着物联网、自动驾驶汽车、智能穿戴设备、虚拟现实、增强现实等无数新技术的出现，越来越多的设备需要一直与网络保持连接，而且要求网速快，导致网络越来越拥挤。

这里的连接设备是指确实和网络连接产生实时数据交互的设备。如果你的手机仅仅是在待机比如挂着QQ，微信那么是不算连接设备的，只有你发起一个视频通话或者开始一局在线游戏，这样才算真正的连接设备。

如果对信号频率、千赫兹不了解没问题，举个例子，以前游泳池的人很少，随便在池中畅游。慢慢人越来越多，大家可游范围越来越窄，最后塞车不可动弹。

这就好像我们现在使用的4G网络，4G诞生时网速很快，有人试过每秒80M的下载速度，华叔也体验过50M的下载速度。到现在，速度肯定大不如前，甚至在演唱会等大型活动连不上网络。

保守估计在2020年，将超过500亿台设备连接到网络。如果所有新增加的设备依然使用当前范围的频谱，则带宽不够分，设备无法获得足够的带宽，则无法达到设计性能，会出现运行速度慢、掉线等等我们经常吐槽的问题。

有了毫米波技术，就可以使用6千兆赫兹到300千兆赫兹这段频谱，大大增加了可供分配的带宽。这样泳池变宽了，游泳的人不再受到限制继续畅游。

不过，并非马上能使用这段频谱范围内的所有频率，普通用户刚开始很可能是使用从24千兆赫兹到40千兆赫兹这段范围的授权频谱。

从60千兆赫兹到70千兆赫兹这段频谱被设定为共享频谱，用于关键业务包括智慧城市基础设施、自动驾驶汽车和医疗服务等等，这些业务要求连接不能中断、网速搞、延时低。

比如，自动驾驶汽车，不能因为旁边有人接电话而出现连接中断。自动驾驶延时要求不低于10ms，全球驾驶技术最好的F1车手反应时间也只在100ms左右，由于延时高带来的问题，普通人在开车时是无法对路上状况作出迅速反应的，高延时带来的后果相当严重。

由于5G网络分配带宽很灵活，共享频谱设计的时候，也会考虑普通用户的使用。当某个用户所在的位置，有未被使用的共享频谱，而同时上网的设备太多、很拥挤，可以分配一些共享频谱给这个用户临时使用。

可能有人会问华叔，为什么直到现在还尚未利用毫米波，原因是之前没有必要，因为之前连接到网络的设备并不多带宽够用。另外，毫米波容易被大气吸收，而且容易被雨雪和建筑散射、吸收，所以几乎要求是视距通信（视距通信是指信号的发送方和接收方之间没有障碍物，简单来说是互相可见），之前利用毫米波的技术并不成熟。

毫米波说到这里，华叔明天聊聊大规模多输入多输出。

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