5G能快速取代4G网络吗？| 柴知道

这是一部300多G的热门美剧，在你用的 4G 网络下，需要 4天4夜 才能下载完。

但如果连上 5G ，在你看完第1集之后，剩余8季72集的资源就全都下载好了。

5G能不能快速取代4G网络呢？ 你真的能够随时随地连上5G吗？

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如果把 2G网络 比作 走路 ，把 4G 比作高速路上的 小汽车 ，那么 5G 就相当于一枚射向太空的 单级火箭 。

作为第五代移动通信技术， 5G在传输速度上比4G快了近百倍。

移动方式越快，所需要的道路就越宽，这在通信领域也一样。 想用上更快的网速，就需要更宽的频段带宽。

移动通信的本质是电磁波的传输。把各类电磁波按照频率高低，横向拉出一张频谱图，两个频率之间所覆盖的的频率范围，就是所谓的 带宽 。

根据香农-哈特利定律，在信噪比不变的情况下， 带宽越大，传输效率越高，网速也就越快。

但带宽足够的频段并不好找。以中国现行的无线电频率划分标准为例，从800到2400兆赫兹的优质频率区间里，除了三大运营商各自的2G到4G通信频段之外，还挤满了航空导航、无线电定位、固定通信等各种其他无线电频段， 腾不出足够的带宽来给5G使用。

没办法，5G只能在更富裕的频段里钻空子。

于是在2017年，5G标准制定机构3GPP 在比现有通信频段更高的频率区间里，划分出了 两块专属于5G的移动通信频段 ，分别是 7 100兆赫兹以下的厘米波 ，和 24吉赫兹以上的毫米波。

相比于2到4G所采用的分米波频段，使用厘米、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。

好了，重点来了： 所有人都知道5G速度更快，但你得清楚，这是有代价的。

如你所见， 5G使用的电磁波频率更高，波长更短，根据物理规律，这意味着它在传播的时候更容易衰减，基站能覆盖的信号范围也就更小；

同时，更短的波长也意味着 更弱的绕射和穿墙能力 ，所以一旦短波受到建筑物、树木甚至雨水的遮挡，信号质量就会急剧下降。

可以说， 更快的网速，是以更弱的覆盖能力为代价换来的。 所以很多人在体验5G时会发现，只要稍微多走几步，刚才好不容易连上的5G信号就消失了。

为了改善这个问题， 目前大多数实现5G商用的国家，使用的都是厘米波，而不是媒体们常说的毫米波。 这一来能降低技术难度，二来覆盖效果更好，节省了成本。 不过代价就是，网速也没有传说中的毫米波那么快 了~

但即便是厘米波的5G，和现有的4G信号比起来，覆盖范围也还是不太够用。

比如要给 清华大学 这么大的地方覆盖上 4G信号，只需要6座基站 就足够；但如果覆盖的是 5G信号，那至少需要40座基站 才行。

要想有更好的5G信号，光是增加基站数量还不够，还得 增强单个基站所发射的信号强度。

传统的2G到4G，只需要一根天线发射、一根天线接收就能完成信号传输；

而5G使用的是 「相控阵天线」 ，通过把多根天线排成阵列，利用 「多入-多出」 技术，保证每一次传输都至少有4根天线同时发射信号，再利用干涉现象，实现 「波束成形」 ，以此在特定方向上提供强度足够的信号，完成传输。

总而言之，为了增加覆盖范围，5G需要用到 各式各样的新型技术方案 ，来克服波长太短的天生缺陷。

而每一种技术，都意味着 成本的提升 。根据相关行业人士的说法，光是建设基站，5G的成本就是4G的三到四倍。而且运营商们还需要支付更高昂的电费和运营成本，总之就是一个字： 很贵。

所以为了省钱，在5G发展的初期，运营商们更多采用的是 非独立组网方案 ，也就是通过改造现有的4G基站，让5G依附在成熟的4G网络上，实现 联合组网，降低成本。

而更能发挥5G性能，被称为 “5G终极形态”的独立组网 方案，却因为建设时间长、设备成本高、实施难度大，所以在 短期内还很难用上 。