科普 | 深入了解小米MIX 3 5G背后那点事儿,超乎你的想象!

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官宣小米MIX 3第一大特点就是5G,很多人都误认为5G仅仅是4G的升级版,仅仅是网速快一点。事实上5G是下一代网络通讯技术标准的高度统一,是开启新互联网科技时代的基石,也是世界强国的“心头肉”。

从1G走到5G

数字后的字母“G”是英语单词“Generation”的缩写,大意为“年代”,分别指的是第一代、第二代…第五代无线通讯技术。这五代通讯技术的主要区别在于数据传输速度。每一代的通讯技术都会采用独特的编码方式和“数据传输接口”,所以彼此之间无法相互兼容。

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5G和4G之间也是一如既往地不兼容,但两者实属形影不离,因为所有的5G设备在进行高速数据传输前,都需要先通过4G端口进行对接。所以即使5G时代即将来临,4G网络仍需要持续完善。即将发布的高通X 24调节器部件将4G网络的速度提升到了2Gbps。虽然5G能为我们传输更多的数据、更灵敏、连接更多设备,但这些都要基于4G通讯技术。

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5G的特点

5G相对于前几代通讯技术,主要在三个方面进行提升:更快的速度、更低的延迟和同时连接更多的设备。

1. 更快的速度:指的就是下载速度更快。理论上,5G的网络速度大约在10Gbps至100Gbps之间。这个速度已经是远远超过家用宽带的网速了。

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2. 更低的延迟:通俗点说就是我们平时玩网游时所谓的延迟。目前4G网络的延迟大约在40ms至60ms之间,这样的延迟对于多人在线游戏、网络实时控制设备而言,还是远远不够的。而5G的延迟将在1ms到10ms之间,这样的反应速度可谓是十分灵敏!举例而言,如果你在球场里一边看现场比赛,另一边用手机看实时直播,两者画面几乎是同步的。

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3. 同时连接更多的设备:这个点其实涵盖两个小目标。一是增加同一地区设备连接数量。举例,一个公园附近最多支持30台手机同时联网,那么通过5G,可以实现300台手机联网。二是加量不减质,我们知道,同一地区,上网的手机越多,你的网速越慢、越卡顿。通过5G,无论同一地区上网人数多少,都不会太影响网速。

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5G的工作原理

和前几代通讯技术原理相似,对地区进行划分,每一分区建立通讯基站,基站之间使用5G编码的无线电波进行数据传输。每一基站都能通过有线或无线方式连接到主干网络,使连接到5G网络的人都能上网。5G使用的编码称为OFDM,和4G非常相似,但在“数据传输接口方面”,5G反应更快、兼容性更好。

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每个基站都有自己网络信号的覆盖范围,基站和基站之间合理的规划、分部、组合、形成了一个地区的网络覆盖区域,这样的一个信号组合的构架就是我们常说“蜂窝”。5G的“蜂窝构架”能自行改变网络信号覆盖区域的“形状”与“尺寸”,相对于前几代通讯传输速度将更加智能。

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什么是频率和频段

5G主要使用两种无线电波频段:低于和高于6GHz。低频段的5G的频率,使用的是现有的蜂窝网络构架(4G)和Wi-Fi频段(不需要新建),优势是信号更好、通讯“路”更宽,成本更低,速度上大约比4G快25-50%。

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5G革新的重点在于更高的频段,俗称毫米波。现用的低频段有两个缺点,用的人多,数据传输的“路”窄,所以无论怎样改进和优化,网速提升是有限的。但是,当频段提升到28GHz和39Ghz时,“路”就变得非常非常宽,可以将网速提升到到一个质的飞跃。

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在过去,高频段主要用于航空领域,将数据信息传输至地面基站。高频段毫米波虽然传送速度快、数据量大,但有2个缺点,信号很难穿越固体,随着传输距离的增加,传输速度相对低频段下降更快。所以为了保证高效的传输速度,需要在地面上建立更多、更密集的基站,占地、耗能、成本高,所以一直未用于民用领域。

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但目前5G攻克了这个难题,创造了非常小、功耗非常低的微型“基站”,这个基站可以安装在路灯、交通信号灯、商场和住房的屋顶,甚至是新建楼房的墙面砖头内。这样就解决了高频段毫米波随距离加长网速变弱的缺点了。

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5G的用途

5G网络的用途不仅仅是为你的手机提升网速,上网更流畅。5G的应用想当广泛、潜力无限。粑粑查阅了一些资料,简单介绍下目前比较常见、流行的5G用途。在未来,5G的应用将会更加广泛,只有你想不到,没有5G做不到!

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1. IoT物联网

所谓的物联网,就是用手机、AI音响通过网络控制智能家用电器、智能穿戴设备甚至是汽车自动驾驶等等,国内最具代表性的就是小米的米家智能家庭。英国专家预测到2020年,英国平均每人将拥有27个智能设备,全球范围内将有50亿台联网的智能设备。

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在物联网领域中,一些设备需要大量、快速的数据传输与反馈,一些设备可能只需要少量的数据传输,对传输速度、反应要求也不高。所在,在5G网络中,5G系统需要智能自动识别出,对网络需求不同的设备,分别给予不同的网络带宽(网速)。上文我们有提到,5G基站的网络信号覆盖面能自动变换大小和形状,目的就是为了智能调控某一地区的网络带宽。

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2. 4K在线视频

东欧专家预测,到2030年,76%的网络数据将用于在线视频流,更多的将是4K超清视频,甚至可能是8K分辨率。流畅播放4K视频一般需要14Mbps的网速,播放8K需要18Mbps的网速,以目前的4G网络而言,还是能应付的。但是,如果同一时间、同一地点,很多人同时看4K视频,那么就会明显出现卡顿。相对于5G而言,这些就是属于小Case了。

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3. 无人驾驶

在未来,自动驾驶科技终将走上历史舞台。自动驾驶除了AI算法、多种车载传感器器之外,对于网络要求也非常之高——需要传输大量的实时图像、传感器数据、操作信息等等。另外,自动驾驶对网络延迟要求更高,如果网络反应速度慢,将直接导致自动驾驶指令执行不及时,发生意外。

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4. AR(现实增强)和VR (虚拟现实)

VR一路坎坎坷坷,大起大落,在AR的帮助下,2018年重回科技数码领域的讨论热点。不单单是游戏、我们的工作、生活、购物方式都会因为AR与VR发生一次“革命”。例如网购时再也不用担心“卖家秀”与“买家秀”,你可以直接将衣服试“穿”在身;多人视频会议时,带上VR眼睛,身临其境。甚至在电脑3D建模时,抛弃鼠标键盘,用双手“打造”建筑模型。

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国外,人尽皆知,如果没有5G,AR和VR就无法“蓬勃生长”。最有代表性的例子就是“Pokemon Go”,也就是前段时间超级火爆的精灵宝可梦Go,让你在现实生活中抓宠物小精灵!这款AR游戏只能在4G网络中运行。所以日后那些画纸更惊艳、模式更复杂的AR、VR大作,必须得有5G超高网速及带宽下才能流畅玩耍。

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5. 云App

我们经常会抱怨手机容量不够用,删App,删照片。这些问题在5G时代也将不复存在。由于高速、大量的网络数据传输,网络云盘将会作为你手机内存最好的扩充工具。除此以外,很多App原本需要在手机上做的事情,都可以“搬运”到云(网络)上进行,这样对于手机性能的需求将越来越低,相反,对于手机的使用体验要求将越来越高。

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如何享用5G

就像使用4G网络需要购买支持4G功能手机一样,使用5G网络也需要支持5G功能的手机。在全球范围内,支持5G频段的手机大约在2019年陆续发布,当然,国内小米依然是首当其冲,在小米MIX 3上率先支持了5G。

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通常支持5G频段,需要手机的处理器芯片支持5G,高通也已经率先推出了第一代商用5G调制调节器——X 50,据说将会在2019年Moto Z3上首发。高通官方宣称X 50的理论下载速度将高达5Gbps,是现在4G下载速度德400倍。

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会有6G吗

“如果我们用上了5G,那基本6G就没戏了”萨顿教授在他的科技讲座上说:“如果5G的基站正确、合理的“布置”,那么5G系统将是一个非常灵活的可升级系统。”其实在5G网络部署完成后,更多的研发精力将投入于自动驾驶这类的算法以及合理利用5G资源中,而不是硬件研发。5G为未来的科技生活提供了非常强大的网络基石,所以在相当长的一段时间内,5G将成为主流。

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5G资费贵吗

虽然5G大部分基建可以依赖于现有4G构架之上,但是为了达到更高、更快的网速,依然还是需要“投放”许多5G专属微型基站,暂不知微型基站费用是否昂贵,但可以肯定的是,微型基站的数量要求想当之高。高额的成本可能带来较高的5G资费。另外,根据历史经验,2G到3G到4G,初期的费用经常是网速越快、费用越高。

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美国电信运营商Sprint的CEO说,他们初步拟定的5G不限流量套餐价格大约20-30美金,折合人民币约139-207元。其它运营商对于5G资费也均为表态,但并未对Sprint的资费提出反对意见。高通官方发言说将会努力改善5G技术,降低成本,降低5G资费,但对于具体费用以及时间也没有正面回复。

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虽然目前曝光的5G资费不便宜,但是粑粑则认为这个价格也算合情合理,毕竟5G是比你家里电信光缆宽带还要快的超高速网络,或许在5G时代,我们可能会像抛弃固定电话一般抛弃家用宽带也说不定。

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