作為一個(gè)科普作者，關(guān)于 5G，我最常被問到的一個(gè)問題是：我要不要把手機(jī)換成 5G 手機(jī)啊?

這個(gè)問題，真的沒法一句話給個(gè)是或不是的結(jié)論，因?yàn)檫@個(gè)問題的答案與你是什么樣的人，以及你的具體需求息息相關(guān)。希望所有關(guān)心這個(gè)問題的人，能耐心地把本文看完，然后自己作出最適合你自己的決定。

首先，你要了解 5G 信號(hào)覆蓋的現(xiàn)狀，因?yàn)?5G 手機(jī)只能在有 5G 信號(hào)的地方發(fā)揮最大的價(jià)值。在沒有 5G 信號(hào)的地方，它就依然只是一個(gè) 4G 或者 3G 手機(jī)，手機(jī)的 5G 標(biāo)志就只是一個(gè)擺設(shè)。而與 5G 信號(hào)覆蓋面積大小直接相關(guān)的數(shù)據(jù)，就是 5G 基站的數(shù)量。

我們以全國首個(gè) 5G 試用城市上海市為例。來看看如果要實(shí)現(xiàn)上海市 5G 信號(hào)的全覆蓋，需要多少個(gè)基站。

根據(jù)三大運(yùn)營商共同控股的中國鐵塔公司的數(shù)據(jù)，截至 2019 年第一季度末，上海全市共建成 4G 基站鐵塔 2.6 萬個(gè)。我國的 5G 網(wǎng)絡(luò)目前是工作在 3300 兆赫 -5000 兆赫之間的頻段上的。這是一個(gè)很高的頻段。但是，頻率越大，衰減就越厲害，所以基站與基站之間的距離就必須縮短。如果想要達(dá)到與 4G 相同的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，5G 基站密度將是 4G 的 3 倍左右。也就是說，如果想要 5G 信號(hào)在上海市實(shí)現(xiàn)全覆蓋，需要建設(shè)大約 7 萬個(gè) 5G 基站。

但是，好消息是，如果需要對(duì) 5G 設(shè)備進(jìn)行大范圍推廣，所有已經(jīng)建好的 4G 鐵塔都不需要重建，只需要進(jìn)行比較簡單的供電改造，然后把 5G 設(shè)備掛上去就可以用了。這是推廣 5G 比 4G 有優(yōu)勢的地方。所以，5G 基站的建設(shè)速度會(huì)超過 4G 基站的建設(shè)速度。

而且，5G 設(shè)備發(fā)射信號(hào)的波長更短，波長越短就意味著天線可以做得更小，毫米波允許把天線陣列做得很小而沒有干涉現(xiàn)象發(fā)生，所以發(fā)射設(shè)備也比 4G 設(shè)備要小巧得多。城市里的紅綠燈、路燈、監(jiān)控桿以及小區(qū)樓房的屋檐下都可以懸掛 5G 基站。這也是我們能夠以超快速度推進(jìn) 5G 建設(shè)的原因。

據(jù)報(bào)道，上海市計(jì)劃到 2019 年年底，建設(shè)超過 1 萬個(gè) 5G 基站，到 2021 年累計(jì)新建 3 萬個(gè) 5G 基站，屆時(shí)將基本實(shí)現(xiàn)上海市區(qū)范圍內(nèi)的 5G 信號(hào)全覆蓋。

除了這些發(fā)射功率較大的基站，5G 還有一種專門用來解決建筑物內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)問題的微基站?，F(xiàn)在已經(jīng)開通的上海火車站內(nèi)的 5G 試點(diǎn)，就是由幾十個(gè)微基站組成的信號(hào)網(wǎng)，但部署的難度并不高，只用了很短的時(shí)間，試點(diǎn)就投入了運(yùn)行。

所以你看，雖然我們總是聽到某個(gè)城市動(dòng)輒就要建設(shè)幾萬個(gè) 5G 基站，聽起來工程浩大的樣子，但實(shí)際上的難度應(yīng)該還是在三大運(yùn)營商的能力范圍之內(nèi)的。況且，三大運(yùn)營商的背后是國家的支持，在需要的時(shí)候，他們還會(huì)獲得海量的貸款支持。我國在辦這類事情的時(shí)候，特別能體現(xiàn)出一聲令下，全體動(dòng)員，集中力量辦大事的特點(diǎn)?？赡苣悴恢溃覈娜丝谑鞘澜缥宸种?，但我們擁有的 4G 基站的數(shù)量占了世界二分之一。所以，對(duì)于我國來說，能用錢解決的事情都不算大事。相比于 5G 面臨的其他阻礙，我反倒是對(duì)基站建設(shè)速度最樂觀的。

但是，5G 手機(jī)面臨的阻礙不僅僅只有基站問題，還有其他一些復(fù)雜的問題。其中有一個(gè)很大的阻礙是通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的問題。

移動(dòng)通信協(xié)議就好比我們平常說話一樣，如果咱們倆所使用的語言不一樣，是沒辦法互相交流的。所以 5G 也必須設(shè)立一個(gè)全世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。確定協(xié)議這個(gè)事情，是由一個(gè)叫做 3GPP 的國際組織負(fù)責(zé)的。目前關(guān)于 5G 的通訊的穩(wěn)定版本是 R16 版。但是這個(gè)版本預(yù)計(jì)要等到 2020 年的 6 月，才能最終確定下來。所以說，我們現(xiàn)在能體驗(yàn)到的 5G，還只是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的準(zhǔn) 5G。

很多人總是喜歡用下載電影快不快來判斷 5G 時(shí)代是否已經(jīng)到來，但這其實(shí)是非常業(yè)余的想法。一秒鐘下載一部高清電影這種事兒，不可能也沒必要發(fā)生在手機(jī)上。

凡是你在新聞中看到的一秒鐘下載一部高清大片的報(bào)道，都是在實(shí)驗(yàn)室中理想狀態(tài)下的測試。所有的帶寬都分配給一部手機(jī)用，那當(dāng)然快啦。但一旦民用，那就是無數(shù)的手機(jī)一起使用。并且我們目前試點(diǎn)的 5G 網(wǎng)絡(luò)都是非獨(dú)立組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，工作頻率也并不是在理想的 24 千兆赫的波段。但我想說，其實(shí)一秒鐘下載一部大片的事情根本就是一個(gè)偽需求，網(wǎng)速快到了一定程度后，就不再需要本地存儲(chǔ)影片了，所有的服務(wù)都是云服務(wù)。

實(shí)際情況是，我國并沒有直接使用帶寬充足的毫米波來推廣 5G，而是采用了逐步升級(jí)的策略，這是因?yàn)椋?/p>

第一，在現(xiàn)在的厘米波頻率上，我們能夠充分的利用現(xiàn)有 4G 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)備，快速推進(jìn) 5G 信號(hào)的覆蓋。這是投資最少，見效最快的方案，也是最得民心的方案。

第二，我們的毫米波頻率，目前是有一些特殊的用途占用著的，比如我們的航天項(xiàng)目、高空探測項(xiàng)目和射電天文研究，就需要使用毫米波的波段。如果想把一整塊帶寬資源都拿出來，給 5G 通信使用，國家也需要充足的時(shí)間去協(xié)調(diào)。

第三，就是我們的毫米波商用設(shè)備其實(shí)還不夠成熟。比如說我們要用在基站上的毫米波天線，現(xiàn)在仍處于實(shí)驗(yàn)階段。毫米波繞過障礙的能力很差，會(huì)受到降雨、霧霾天氣的嚴(yán)重影響，很多問題還有待于技術(shù)上的突破。

看到這里，或許你還是一頭霧水，不知道自己何時(shí)需要換 5G 手機(jī)。那么這樣，我換個(gè)方式來回答這個(gè)問題，我給你大致描繪一下 5G 在未來的發(fā)展時(shí)間節(jié)點(diǎn)，你可以自己對(duì)號(hào)入座，看看自己屬于哪一類人群。

最初，身處 5G 試點(diǎn)區(qū)域的人，可以體驗(yàn)到令人驚艷的上網(wǎng)速度。因?yàn)?，這時(shí)候與你分享帶寬的人數(shù)會(huì)很少，網(wǎng)速自然就會(huì)相當(dāng)快。這件事情現(xiàn)在正在發(fā)生。

隨后，隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積的增大，用戶數(shù)量也會(huì)急劇上升，帶寬分享肯定會(huì)帶來網(wǎng)速的下降，雖然這時(shí)候的 5G 網(wǎng)速肯定還會(huì)比 4G 時(shí)代快得多，但肯定已經(jīng)談不上驚艷了。這個(gè)過程會(huì)發(fā)生在未來 2-3 年之內(nèi)。

再后來，有 50%的用戶升級(jí)到 5G 網(wǎng)絡(luò)，這可以定義為 5G 網(wǎng)絡(luò)完成全覆蓋的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)。我預(yù)測，這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)會(huì)在未來 4-5 年內(nèi)到來。

在 5G 的普及過程中，會(huì)有一種神奇的智能硬件誕生。與現(xiàn)有的智能硬件不同，新款的智能硬件將會(huì)自動(dòng)直連 5G 網(wǎng)絡(luò)，不再需要 WIFI 的支持，它們默認(rèn)就是聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)的。這些智能硬件的廠家早已與運(yùn)營商簽訂了協(xié)議，它們將終生免費(fèi)使用 5G 網(wǎng)絡(luò)，無需你為它們繳納網(wǎng)費(fèi)。這種硬件會(huì)在 5 年后大量出現(xiàn)，它們的應(yīng)用領(lǐng)域也層出不窮。到那個(gè)時(shí)候，大多數(shù)人才會(huì)意識(shí)到，原來 5G 不等于手機(jī)。

很快，你還會(huì)發(fā)現(xiàn)，一些廠家的配套家電之間會(huì)支持自動(dòng)的通信。比如說，你的空調(diào)可能會(huì)在開啟前幫你把窗戶關(guān)上?；蛘吣愕谋鋾?huì)把雞蛋從電商網(wǎng)站加入你的購物車?yán)铩Ｄ愕慕】凳汁h(huán)和體重秤也不會(huì)再與你的手機(jī)通信，它們會(huì)直接把數(shù)據(jù)上傳到云端，交給人工智能健康管家去管理。如果你家里所有的家用電器全部選購的都是同一個(gè)品牌，那么它們很有可能做出一些更有想象力的事情。這件事情在未來 5-10 年之間會(huì)逐漸呈星火燎原之勢。

5 年后，在一些公共場所，比如體育館、火車站和飛機(jī)場等人員密集的場所，你會(huì)發(fā)現(xiàn)上網(wǎng)速度比你的家里要快上幾倍甚至十幾倍，這是因?yàn)楹撩撞?5G 已經(jīng)在這些需求最高地方逐漸普及了。10 年后，只要在有公路的地方，我們就可以享受到來自路燈燈桿上的毫米波 5G 提供的超高速網(wǎng)絡(luò)。

令人無限期待的自動(dòng)駕駛技術(shù)，很可能會(huì)在 15 年以后才能逐步走向?qū)嶋H應(yīng)用。自動(dòng)駕駛技術(shù)比家用電器困難的地方不僅僅是技術(shù)細(xì)節(jié)，更有兩個(gè)巨大的阻礙需要突破。一個(gè)是通信協(xié)議上的統(tǒng)一。只有所有的汽車廠商都遵循這個(gè)協(xié)議，自動(dòng)駕駛汽車才能在路面上完成通信和協(xié)作。另一個(gè)問題是新老汽車的交替，也必然需要一個(gè)漫長的淘汰過程。

計(jì)算機(jī)科學(xué)家吳軍博士曾經(jīng)預(yù)言，工作在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上的芯片需要更低的能耗，同時(shí)也需要一個(gè)更加輕巧的操作系統(tǒng)與之配合。這將會(huì)誕生另外兩個(gè)巨頭型的公司。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，這兩家公司是微軟和英特爾;在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，這兩家公司是谷歌和 ARM;在萬物互聯(lián)的時(shí)代，5G 已經(jīng)開始全面融入普通人的衣食住行。經(jīng)過激烈的競爭之后，兩個(gè)新的互聯(lián)網(wǎng)巨頭也會(huì)初露端倪，商業(yè)江湖的格局開始重新洗牌。

關(guān)于 5G，我非常喜歡鄔賀銓院士的那句話：“4G 改變生活，5G 改變社會(huì)。”

好了，現(xiàn)在你知道自己什么時(shí)候需要換 5G 手機(jī)了嗎?