4G会很快被5G取代吗？答案就在这里

  【天极网网络频道】5G商用牌照发放以后，三大运营商的5G布局也在逐渐加快。这两天，中国联通、中国电信开放了5G套餐的线上预约活动，吸引了众多用户的参与。此前，中国移动5G商用预约已经开启，也就是说，至此，三大运营商5G商用全面启动。

  这是不是意味着5G会很快取代4G？我们是不是可以随时随地连上5G网络了呢？

  在过去的几年里，4G给我们的生活带来的变化是有目共睹的，近在眼前的5G网络又将是什么样子的呢？作为第五代移动通信技术，5G的传输速度能够达到10Gbp/s，比4G快了近百倍。

  移动的速度越快，需要的道路就越宽，在通信领域也是如此。与3G、4G网络相比，5G需要更宽的“道路”，也就是所谓的带宽。

  根据香农定理，在信噪比不变情况下，数据传送速率与信道的带宽频率成正比。但带宽足够的频段并不好找，因为随着移动通信的发展，低频频谱资源已经基本分配完毕，可用资源非常稀少。而高频具有丰富的频谱资源，能满足大流量传输的带宽要求。

  根据全球5G标准制定组织3GPP的规定，5G NR主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。其中FR1频段的频率范围是450MHz-6GHz，又叫sub 6GHz频段;FR2频段的频率范围是24.25GHz-52.6GHz，通常叫毫米波(mmWave)。

  相比于4G所采用的分米波频段，使用sub 6GHz频段和毫米波频段的5G有着更大的带宽，能承载更多的流量数据，所以也就提供了更快的网速。

  当然，为了实现更快的速度，5G所使用的电磁波频率更高，波长更短，在传播中也更容易衰减，因此会导致5G信号很弱，基站的信号覆盖范围小。与此同时，更短的波长也意味着越趋近于直线传播，绕射和穿墙能力越差，所以一旦短波受到建筑物、树木的遮挡，信号质量就会急剧下降。可以说，更快的网速，是用更弱的覆盖能力为代价换来的。

  为了改善这个问题，一些国家采用了sub 6GHz频段。这样既能降低技术难度，覆盖效果也更好，但网速不会像毫米波那么快。即便如此，在Sub-6GHz上部署的5G，与现有的4G信号相比，其覆盖范围还是很小。一般来说，如果要达到4G的相同覆盖范围，5G基站的数量基本上是4G的4倍左右。

  要想有更好的5G信号，仅增加基站数量是不够的，还要提高基站所发射的信号强度。2G到4G时代，基站可容纳两根到八根天线，而5G基站需要在“大规模MIMO”配置中排列64到数百根天线，以提供必要的数据速率。然后，再通过波束成形技术，使无线信号(电磁波)只按特定方向传播，防止信号干扰的问题。

  总之，为了增加信号的覆盖范围，5G需要采用各种各样的新型技术方案，来克服自身缺陷。而每一种技术，都意味着成本的提升。数据显示，5G基站成本也将超过4G基站的2倍，功耗是4G基站的3倍，后期维护成本是4G的10倍左右。因此，现在的5G网络采用的是非独立组网方案，也就是在4G基站基础上改造的，主要是为了降低普及成本。而真正能体现5G性能的独立组网方案，却因为建设时间长、设备成本高，在短期内还很难用上。

  总之，想要大范围覆盖5G绝不是一件容易的事情。在很长一段时间内，5G都不可能完全取代4G甚至是2G信号。所以，要是想随时随地使用5G网络，估计还得再等等。