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全國兩會(huì)開幕前后，5G火了！以華為為代表的眾多廠商紛紛推出5G手機(jī)及相關(guān)應(yīng)用終端。全國政協(xié)委員、中國聯(lián)通集團(tuán)研究院院長張?jiān)朴略谌珖f(xié)十三屆二次會(huì)議首場“委員通道”上接受采訪時(shí)表示，“我們即將進(jìn)入5G新時(shí)代，進(jìn)入5G元年。”

那么，相較于之前的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，5G有何特殊本領(lǐng)？5G會(huì)產(chǎn)生更多輻射嗎？它又會(huì)對人們的生活產(chǎn)生哪些影響呢？對于大家關(guān)于5G的密切關(guān)注，人民網(wǎng)科普中國采訪了中國信息通信研究院中國泰爾實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略規(guī)劃與研究部副主任葛涵濤、北京工業(yè)大學(xué)應(yīng)用數(shù)理學(xué)院副教授周洪直，來聊一聊關(guān)于5G你不得不知的那些事兒。

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2019年3月10日，上海。位于上海市普陀區(qū)長壽路200號的上海移動(dòng)旗艦營業(yè)廳，經(jīng)改造成為國內(nèi)第一個(gè)以用戶感知和體驗(yàn)為導(dǎo)向、電競文化為輸出的綜合性通信業(yè)務(wù)智能體驗(yàn)館。（王亞東/人民圖片）

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“快”5G：從普通道路到立體高速公路

5G，即5th-Generation，指的是第五代移動(dòng)電話通訊標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有4G通訊技術(shù)的延伸。

5G到底有多快？有多智能？張?jiān)朴略凇拔瘑T通道”上形象地做出比喻，“如果把4G比喻成一條普通的道路，5G就是立體的高速公路。”

相較于2G/3G/4G，5G的速度的確更快，信道帶寬也進(jìn)一步得到了提升。周洪直告訴人民網(wǎng)科普中國，“5G的下載速率將達(dá)到10Gbps，相當(dāng)于4G的10倍；而其峰值速率可達(dá)20Gbps，是4G的20倍。”2月27日，中國移動(dòng)西藏公司在拉薩開通了西藏首個(gè)2.6GHz頻段5G基站，在戶外環(huán)境下經(jīng)測試，其下載峰值速率達(dá)530M/秒，平均速率在500M/秒左右，下載1GB的電影只需2秒鐘。

周洪直還介紹，5G的信道帶寬將擴(kuò)展到1GHz，最終還可能達(dá)到高于2GHz的水平。他舉例稱，“就像人們以前使用馬車，現(xiàn)在能坐高鐵、坐飛機(jī)一樣，5G的載頻頻率提上來了，同時(shí)載頻的量也增加了一大截，信號傳輸?shù)乃俣茸匀痪驮絹碓娇臁！?/p>

除了“速度快”，5G在時(shí)延性和連接密度這兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上也都有“跨欄式”的突破。周洪直說，“5G的理論延時(shí)是1毫秒，也就是1秒的千分之一，這種延時(shí)相當(dāng)于4G的幾十分之一。例如，在目前時(shí)速200多公里的高鐵上，人們的通訊設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)卡頓，而5G的準(zhǔn)實(shí)時(shí)傳輸將有效減少此類尷尬的狀況。”

“5G在連接密度上的大幅提升，將容納更多的人同時(shí)使用獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)”，周洪直介紹，如今，在人員密集、流量需求較大的場所，如火車站、飛機(jī)場等，網(wǎng)速有時(shí)會(huì)差強(qiáng)人意，這是因?yàn)榧幢氵@些場所已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了4G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，最多也只能達(dá)到每平方千米10萬戶的連接密度；而5G在連接密度上將提高十倍，實(shí)現(xiàn)百萬級別的連接數(shù)量，可有效改善網(wǎng)絡(luò)“供不應(yīng)求”的問題。

5G關(guān)鍵：基站、天線增多 不會(huì)增加輻射

2018年6月，3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃組織）在美國舉行全體會(huì)議，第五代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（5G NR Standalone，獨(dú)立組網(wǎng)）方案獲得批準(zhǔn)并發(fā)布，這標(biāo)志著首個(gè)真正完整的國際5G標(biāo)準(zhǔn)正式出爐，5G正式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展新階段。

葛涵濤對人民網(wǎng)科普中國透露，“5G網(wǎng)絡(luò)包含了復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，包括對上游的基站升級、中游的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、下游的終端產(chǎn)品及應(yīng)用服務(wù)等。”

在接下來的幾年內(nèi)，基站、天線等5G核心硬件技術(shù)將成為各大運(yùn)營商集中發(fā)力的重點(diǎn)。周洪直補(bǔ)充道，由于5G的通信頻譜相對于4G來說更高，單個(gè)基站覆蓋面積變小，所以5G的基站數(shù)量就需要大幅增加。“Massive·MIMO（大規(guī)模天線技術(shù)）應(yīng)運(yùn)而生。這項(xiàng)技術(shù)通過大規(guī)模提高基站端和用戶端的天線數(shù)量來提高系統(tǒng)整體的吞吐效率。”周洪直說，這項(xiàng)技術(shù)提升了通信容量，天線也從最初的單個(gè)天線發(fā)展到了陣列天線和多天線。

5G基站數(shù)量提升，終端設(shè)備的電線增多，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的輻射激增嗎？

對此，周洪直表示，符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)的基站建設(shè)，不會(huì)影響到人們的健康。他舉例稱，“就像是一輛高鐵從人們眼前經(jīng)過，無論高鐵是空著還是塞滿了人，對高鐵外部的影響并無變化。”

相反，基站數(shù)量越多，輻射在一定程度上還會(huì)越小。周洪直解釋稱，“基站增多的情況下，單個(gè)基站的功率相對較小；如果減少基站的數(shù)量，為保證正常的信號傳輸速度，則需要加大基站功率，反而會(huì)對人們產(chǎn)生更大的輻射。”

5G+AI：打造“萬物互聯(lián)”的智能生活

關(guān)于5G在未來社會(huì)生活中的應(yīng)用，工業(yè)和信息化部部長苗圩近期對媒體表示，“將來20%左右的5G設(shè)施用于人和人之間的通訊問題，80%還是用于物與物、物和人，也就是物聯(lián)網(wǎng)，特別是移動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)通訊問題。”

葛涵濤向人民網(wǎng)科普中國介紹，目前5G及相關(guān)技術(shù)，應(yīng)用較多的場景之一是5G+4K直播。而當(dāng)5G與AI充分結(jié)合后，將更廣泛地滲透到制造業(yè)、能源、醫(yī)療、教育、城市、娛樂、國防等等垂直領(lǐng)域，從而有望深度地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ髂Ｊ健?/p>

“目前，全球的電信運(yùn)營商都在加速推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)方面的建設(shè)和部署，預(yù)計(jì)到2020年，中國5G網(wǎng)絡(luò)有望大規(guī)模商用。” 葛涵濤舉例稱，“比如在應(yīng)急救援領(lǐng)域，可以在無人機(jī)上搭載5G通信基站，實(shí)現(xiàn)對被困人員的通信設(shè)備進(jìn)行主動(dòng)定位，確認(rèn)被困者的手機(jī)號碼，并通過數(shù)據(jù)庫匹配獲取被困者照片、親屬聯(lián)系方式等功能，同時(shí)利用5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬傳輸能力，通過機(jī)載全景攝像頭實(shí)時(shí)拍攝并回傳現(xiàn)場高清視頻或圖像，結(jié)合邊緣計(jì)算能力與AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速對人員和車牌的識(shí)別及周邊環(huán)境分析，便于救援人員針對性地開展搜救工作。”

“又如，智慧城市是公認(rèn)的5G重要應(yīng)用場景之一，能夠被連接的物體多種多樣，包括交通設(shè)施、空氣、水、電表、井蓋、路燈、停車場、站牌等，需要承載超過百萬的連接設(shè)備，且各連接設(shè)備需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小。” 葛涵濤說，作為車聯(lián)網(wǎng)、物流、智能駕駛、無人機(jī)、AR/VR等應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施，5G網(wǎng)絡(luò)將成為未來智慧生活的重要一環(huán)。

“天塹變通途”，5G技術(shù)能使人們的生活變得更快、更聯(lián)通、更緊密。伴隨5G的商用部署加速，5G不再只是概念，“萬物互聯(lián)”也不再是紙上談兵，相信大家享受到“高帶寬、高質(zhì)量、高體驗(yàn)、高智能的5G業(yè)務(wù)”將指日可待。 

受訪專家：中國信息通信研究院中國泰爾實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略規(guī)劃與研究部副主任葛涵濤、北京工業(yè)大學(xué)應(yīng)用數(shù)理學(xué)院副教授周洪直