5G即將到來，但不是到處都是，并非全部都是，并且不是馬上就要使用這種技術的最快版本。事實上，可能的情況是，5G將首先在人口密集的城市地區(qū)推出，從2020年或者2021年開始，在此后的十年內(nèi)將越來越廣泛地被采用。
但5G不太可能完全取代4G LTE，就像今天的智能手機因為需要的接收量下降所以會從4G LTE轉向3G和2G。向后兼容性是所有這些技術標準的重要組成部分。 因為5G的信號頻率非常高。從理論上講該技術可以擴展到300 GHz，而今天的4GLTE的最高頻段則是2.6 GHz。雖然更高的頻段具有更多的頻率資源這允許信號攜帶更多的數(shù)據(jù) - 香農(nóng)定理告訴我們基本上是通過縮放帶寬以增加數(shù)據(jù)密度和速率的，但是較高的頻率也會使信號更容易受到樹木，建筑物和人體等物體的干擾。即使你自己的身體也可以阻擋一部分毫米波信號的。
圖1、蜂窩技術的發(fā)展歷程
“5G挑戰(zhàn)包括回程，基站的選址和頻譜資源，”摩根士丹利執(zhí)行董事James Faucette在最近的一次演講中表示。 “使用毫米波5G，你需要幾百倍的基站數(shù)量。 5G的運行頻率比以前的無線標準高得多，而當你達到毫米波時，它們幾乎不能覆蓋房間。信號的不可預測性以及它們能傳輸多遠都是很大的問題。“
圖2、頻譜與覆蓋范圍。
雖然這些技術難點都沒有阻止5G的發(fā)展，但它肯定影響了5G技術的推廣計劃。5G的第一種實現(xiàn)方式可能是固定無線，這基本上是需要視距線路（line-of-site）傳輸?shù)?。毫米波信號不會穿過窗戶，所以他們需要一個安裝在窗戶上的天線。 Faucette說，必須有這么多的中繼器和小基站單元導致站點租賃成為運營商的財務負擔問題。 “運營商公司將不得不向更多的業(yè)主支付租金。”
圖3、適用于5G的技術采用曲線
今年在韓國平昌舉辦的冬季奧運給了這項技術前景帶來了某種暗示。帶寬的增加把從虛擬現(xiàn)實到8K視頻的所有內(nèi)容都顯示在顯示屏上，而不需要特殊的3D眼鏡。三星甚至為滑板運動員提供了SmartSuits這種支持5G的設備，這種設備使用傳感器繪制身體位置并將振動信號發(fā)送到可穿戴設備上。
圖4、預計自動駕駛汽車才會真正推動5G技術的應用需求
“5G代表了自動駕駛體驗所需的基礎技術，”聯(lián)電公司（UMC）市場部副總裁Steven Liu表示。 “車輛到車輛（V2V，vehicle-to-vehicle）和車輛到基礎設施（V2I（vehicle-to-infrastructure），V2X）的采用日益增加意味著汽車雷達系統(tǒng)的數(shù)量需求不斷增加。這些系統(tǒng)所需的技術包括汽車的防碰撞雷達和全球定位系統(tǒng)，以及與停車信號燈和車輛調(diào)度員進行交互所需的傳感器。這些系統(tǒng)將與現(xiàn)有系統(tǒng)例如乘客舒適度和信息娛樂控制以及調(diào)節(jié)溫度，輪胎壓力和氣體的發(fā)動機監(jiān)控子系統(tǒng)等配合使用。用于長途運輸?shù)目ㄜ噷⑿枰摵善胶?，負荷轉移，轉彎曲線和風切變系統(tǒng)，所有這些系統(tǒng)之間的協(xié)同工作以確保貨物在運輸過程中不會被損壞，并且卡車集裝箱在整個行程中要保持穩(wěn)定。所有這些5G通信的應用對于系統(tǒng)執(zhí)行其各自操作的能力來說都是至關重要的。“
事實上，5G對于輔助和自動駕駛汽車應用來說非常關鍵，因為它可以改變這些汽車上所用電子設備的設計。但是，這可能至少部分取決于哪一方首先做好準備。
“隨著電動汽車的問世和ADAS的問世，汽車的連接可能會成為4G / 5G的故事，”應用材料公司200mm設備產(chǎn)品部戰(zhàn)略和技術營銷總監(jiān)Mike Rosa說。 “這主要基于每個時間表。隨著5G網(wǎng)絡投入使用，硅芯片容量和能力的需求可能會減少，因為云中有更多的內(nèi)存。當然這不會被用于所有的情況，但是大量的處理可以通過5G管道來進行服務。“
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