3D到「7D」只用了幾年，為啥4G到5G卻這麼費勁？

7D電影的「D」……是「Dizzy」的意思嗎？

春節放假歸來，同部門的小夥伴們圍坐成一圈其樂融融地分享自己在老家最糗的一件事，上次這麼熱鬧大概還是發完年終獎的時候。對各種電影有奇怪癖好的小K吐槽自己過年回家「被電影院暴打了一頓……」在吊足了所有人的胃口之後，他才幽幽地說：「我去看了一場7D電影。」

總之看完就是暈丨Reddit.com

想像一下：在熱鬧的主街上，巨大的燈箱被一圈又一圈的跑馬燈圍繞著，上面顏色對比鮮明地寫著「孫悟空大戰復仇者聯盟——當季最熱電影7D尊享版」。試問這樣的場景又有誰不好奇呢？特別是對我們這種熱愛科學的少年來說，進去一探究竟肯定是要的——

結果電影只有20分鐘也就算了，還要繫上安全帶、戴上VR眼鏡，全程座椅隨著音響節奏產生劇烈的抖動，時不時座位後面還會有小拳拳對著脊椎就是一錘。而且不管畫面中有什麼特效，座椅系統都會盡量滿足你的幻想——下雪了就噴冰水，下雨就全方位噴水，掉進海里就噴鹽水……看完出來不「暈電影」的話，算這位朋友是個「狼人」。

一言不合就噴水的驚悚現場丨Reddit.com

3D電影已經非常普遍，它通過立體視覺顯示系統，讓觀眾對電影產生非現實的立體深度。4D電影也還好，畢竟視覺有限嘛，那就在普通的固定式影院座椅上增加搖擺、噴水、噴霧和電擊等功能。不過電影也有瓶頸期，比如後來出現的「5D」電影只能讓觀眾戴上VR眼鏡，產生更強的現實感。但所謂的6D和7D，就忽悠感十足，大多數無非就是在之前的基礎上增加更多的氣味元素和震動體驗，硬說的話也只能算5.1D和5.2D。

一味往高堆砌數字，這樣的情況除了玩骰子比較有用以外，並不能說明技術的突破和飛躍，可能最後也只會被證偽。

現在已經在用的「5G網路」是咋回事？

電影已經有「7D」混淆視聽，那其他領域呢？還真有。最近有關5G（第五代無線網路）的話題已經漸漸開始在全球熱門起來了，先別急著高興，有的「迫不及待版5G」的最高網速可能實際只有125Mb/s，可能只算是個高配版4G吧？

要弄清楚什麼是5G網路，首先我們必須明白通信技術的原理。目前的有線通信技術已經發展到登峰造極的地步，實驗室中的單條光纖傳輸數據的最大速度已經達到近30Tb/s。而無線通信卻能給人類帶來更大幸福感啊（至少手機信號是）！

無線通信主要是利用電磁波來進行通信，電磁波的功能特性是由它的頻率決定的。無線電頻譜總體上有一個特點，就是頻率越高，可以被分配到的帶寬範圍越大，單位時間內所能傳遞的數據量就越大。

要知道頻譜可是稀缺資源，國家才有分配權。從通信1G（900MHz）到4G（1.8GHz以上）所應用的無線電磁波的頻率越來越高，帶寬越來越大，單位時間內傳輸的信息也就越豐富，俗稱「網速快」，就像有不同節數的車廂，當然是節數多的更能拉貨。

1G到4G的網速提升丨Wikipedia

當前中國分配給三大運營商的4G主力頻段位於1800MHz~2700MHz之間的部分頻段，而國際電信標準組織定義的5G有FR1和FR2兩個頻段。主流頻段FR1在450MHz-6000MHz之間，比4G高很多；FR2範圍主要是高頻毫米波，穿透能力較弱，但帶寬十分充足，且沒有什麼干擾源，頻譜乾淨，極具發展前景。在通信技術這樣的科技領域，任何一點小小的進步都將帶來質的飛躍。如果5G能儘快普及，無人駕駛將順勢而成，各種雲技術將惠及更多行業，就連遊戲的畫質也將大幅提升……應用場景的全面覆蓋簡直太美妙了，所以目前各國爭相部署5G，182個國家進行5G驗證，74個國家宣布5G計劃。

不同場景的5G頻段應用丨cablefree.net

有課代表要舉手了：「道理我都懂，可為什麼不把頻率提高呢？」雖然火車可以很簡單地增減車廂數量，但是4G要變成5G並沒有那麼簡單，畢竟優質的車廂更難造啊。手機用戶那麼多，但僧多粥少，所以只有不斷提升頻譜的利用率，才能提升端到端的綜合表現。

而4G網路之前已經有FDMA、TDMA、CDMA這三位大神大大提升了頻譜利用效率，5G時代更是要將目前各種技術的優勢都結合在一起，屬於2/3/4G的融合升級加強版。

不過融合越多，頻譜的利用率就越接近香農極限（就像你晚上玩得再晚回家，表上顯示的時間也不會超過23:59:59），想要再提升就更難了。這是5G技術實現的第一大難題。

而信號覆蓋是第二大難題。剛才講過，5G網路使用的是頻率更高的電磁波，波長更短，越趨近於直線傳播（繞射能力越差），同時在傳播介質中的衰減也越大。GPS導航的波長就只有1cm左右，稍微進個隧道，系統里的志玲姐姐就開始提示「信號弱」。所以移動通信使用5G後最大的問題就是傳輸距離大幅縮短，覆蓋能力大幅減弱。

頻率、波長和攜帶能量的關係丨Wikipedia

要讓大家都能隨時隨地享受位於互聯網風口浪尖的快樂，就只有大量鋪設5G基站以及提高信號覆蓋技術，比如「波束賦形」和「多進多出」技術。

使用多根天線發送，多根天線接收，並通過「無形的手」，把「散開的信號」重新聚集起來，由區域內的用戶專屬，而且能跟據手機的移動而轉變方向，波束之間不僅不會互相干擾，還可以提升基站的服務容量。

「波束賦形」技術丨Electronic Component News

直的都能掰彎……還有什麼是科學家們做不出來的？當然有。目前華為公司研發的「64T64R」技術，就意味著有64個天線在接收發送信息。要知道國際通信設備製造商也只是將5G天線主流技術推進到了「8T8R」而已。

不同網路制式下的「多進多出」 丨Wikipedia

除了這些，5G通信還包括D2D（Device to Device）技術，同一基站下的兩個用戶，如果吃完飯後要互相傳照片P圖，他們的數據將不再通過基站轉發，而是直接手機到手機，一步到位滿足高效社交需求，而這只是該技術應用最簡單的一個場景。

5G D2D應用的高級系統模型丨Recent Advances on Cellular D2D Communications

看到這裡，你可能對5G有了初步的了解，5G也並不是那麼容易就能達到的。那麼現在市場上鋪天蓋地的5G到底是啥？

其實對於一些運營商來說，這只是他們的一個營銷策略，他們的 「5G」並不能完全算是第五代網路通訊技術，而是「5G Evolution」網路，而這個5G E實際還是4G技術，只不過運營商稍稍提速，然後對顯示圖標進行了更換而已。要想擁抱科技並享受科技紅利，只是提出幾個吸引眼球的推廣方案還是不太行得通的。

美國出現的「5G」丨Wikipedia

真的5G長啥樣？

那想早日用上「快到起飛版5G」還很遙遠嗎？其實也不遠了，科技的進步只能用實踐說話，5G技術的基礎研究還是有人在默默堅持的，華為是其中之一。在當前5G大規模部署的黃金時期，華為已在2018年就全球首發符合業界標準的CPE（客戶終端設備）。

在2019年的世界移動通信大會（MWC）舉辦之際，華為率先提出了「極簡5G」建設策略，並於預溝通會上發布了全球首款5G基站核心晶元組——華為天罡，並展現了全頻段、全場景、全制式的產品解決方案以及全球最快的5G終端通訊晶元。

值得一提的是，從去年至今，華為已經陸續發布了多種商用5G晶元，這些晶元從端到端的不同維度支持了華為在5G中的業務創新，也逐漸完善著5G商用領域的版圖。

5G三大應用場景丨華為

也許就在不經意間，大街上將會出現頭上頂著攝像頭的無人駕駛汽車，而你的雙手將被解放用於更加有價值的事；在偏遠的山區將會有來自世界最尖端的醫生遠程實施高難度手術，挽救一個又一個因為疾病而破碎的家庭；5G網路還能夠給精密工業領域更快的數據處理方式，而1毫秒提速，都可能節省成千上萬的成本。

目前離我們更近也更直接的也許就是大家津津樂道著「以前沒錢買華為，現在沒錢買華為」的5G可摺疊手機HUAWEI Mate X，以及基於Balong 5000晶元的首款5G商用終端華為5G CPE Pro，這只是2019世界移動通信大會上面向全球發布的創新智慧終端的一部分。

華為發布Mate X摺疊屏5G手機丨華為

在商用領域，華為還具有全場景E2E最佳5G解決方案和5G全生命周期服務能力，水平已算非常領先。作為對華為端到端技術領先優勢的認同，華為目前已獲得了30多個5G商用合同，其40000多個5G基站已發往世界各地。

華為端到端晶元能力展示的最佳舞台之一，是「5G+雲」催生出的更多新形態業務，並將重新定義視頻和遊戲等領域，這是2019年開始就釋放的美好信號，也是未來便捷生活的常態。目前成熟的5G端到端全系列全場景產品解決方案，還將繼續幫助5G商用業務穩步向前推進。

2019MWC上華為發布會現場丨華為

5G技術是全球化大潮下各國交流合作的產物，是國際社會共同的高科技創新成果。而基礎學科是科技實現飛躍、社會實現整體進步的重要因子。華為是一個擁有遠大理想的科技實踐者，還有很多企業亦然。

在外部世界如此複雜，競爭對手如狼似虎，科技產品層出不窮的當今世界，追求理想主義是大勢所趨，而更重要的則是不斷孵化現實主義的產品與解決方案，努力擁抱更寬廣的未來。

面對即將到來的5G時代，你，準備好了嗎？

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！