1G實現了模擬語音通信;2G實現了語音通信的數字化;3G實現語音以外的圖片等多媒體通信;4G實現了本地高速上網。總之,1G~4G的出現是致力於人與人之間更方便快捷的交流,但5G的誕生顛覆了這壹切,大大降低了局限性,實現了隨時隨地的萬物互聯。
通信技術從傳輸方式上可以分為有線通信和無線通信。雖然有線通信的速度很高,但壹直是移動通信在空中傳播的巨大瓶頸。目前主流4G LTE的理論速率只有150Mbps,與有線通信相差甚遠。所以現在5G網絡的研發最重要的是突破無線通信的瓶頸。
實際上,無線通信是利用電磁波進行通信的,電磁波的功能特性是由其頻率決定的。不同頻率的電磁波有不同的屬性和特性,因此有不同的用途。比如高頻伽馬射線,殺傷力很強,可以用來治療腫瘤。此外,不同頻率的無線電波之間也會產生幹擾。為了避免無線電波之間的這種幹擾和沖突,我們對無線電波進行了劃分,分配了不同的用途。
我們用的手機主要是中頻到超高頻。比如“CDMA800”往往是指工作頻段為800MHz的CDMA,“GSM900”是指工作頻段為900MHz的GSM。
從1G到4G,使用的無線電波頻率越來越高,頻率越高,可以使用的頻率資源越豐富,從而傳輸速率越高。如果把頻率資源比作車廂,頻率越高,車廂越多,同樣的資源下可以裝載的信息就越多。有人會問,既然高頻這麽厲害,我們為什麽不用呢?其實不是沒用,是真的受不了。
電磁波的另壹個顯著特點是頻率越高,波長越短,越接近直線傳播,相對衍射和穿墻能力會變差,所以頻率越高,傳播過程中損耗越大。正因為如此,如果在移動通信中廣泛使用高頻,傳輸距離需要大大縮短。所以在同樣的範圍內,5G需要更多的基站,但是基站的增加意味著成本的增加。也正因為如此,三大運營商才苦苦追求低頻段。畢竟要考慮成本。