帶我們飛的5G，原來是這樣的

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在2020年《政府工作報告》中，一再提到國家將重點支持加強新型基礎設施建設，發展新一代信息網絡，拓展5G應用。

新基建和5G，是今年的熱詞。

什麼是新基建？我們天天從新聞或廣告上看到的5G，又到底是怎麼回事？

記者請杭州電子科技大學電子通信系主任李金斯來和大家聊一聊這個最近的熱門話題。

什麼是新基建？它為何這麼重要

最近，是不是有個叫新基建的詞彙，總會出現在新聞裏？對於它，同學們瞭解多少呢？

作為一個國家層面都在重點支持的領域，新基建的構建，首先和老基建有着很大區別。

老基建，通俗地説就是造房子，修公路、鐵路、橋樑等各類建築實體。有了它們，就可以讓人有房住、出行方便還能帶動社會經濟發展，把人與人連接起來。

當我們國家的傳統基礎設施建設已非常完善、但人們對於生活的便利需求更多元化時，新基建就出場了。

所以新基建的內涵更豐富，總的來説包含以下幾大行業：5G網絡、人工智能、大數據中心、光伏、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車、工業互聯網……

簡單地説，新基建建造的其實是“超級信息高速公路”，運送數字化的“貨物”並處理它們，實現高速傳送海量數據、高效處理海量數據的基礎設施。

這其中的“超級信息高速公路”的出入口，正是即將帶我們飛的新基建基礎：5G。

5G憑什麼帶我們飛？原理在這裏

5G到底是什麼？它的全名是“第五代移動通信技術”。

假設你在杭州，想用手機給正在國外的朋友打個電話或發個信息，是怎麼傳輸的？這就是移動通信技術。其核心角色是：電磁波！

科學家很早就發現，電磁波不僅可以遠距離傳播，還能把它處理成人們想要的波形。聲音也是一種波，但是聲音傳播的距離很有限。如果通過高頻電磁波調製一下，就可以解決遠距離傳輸的問題。調頻廣播就是這個原理。

第一代移動通信也用類似的方法。為了傳輸信號，人們把一個很大的區域分成很多小塊，每個小塊裏建一個基站。手機到哪裏，就會自動接入附近的基站，把信號發送到基站，經過有線或無線的方式傳送到目標手機所在的基站，最後再傳送到對方的手機上，這樣就完成了傳輸。

從2G到4G，技術不斷提升。不僅聲音，文字、圖片、視頻都能夠傳輸，且帶寬越來越大，網速也越來越快。

到了5G，基本原理不變，但網速之所以有飛躍式提升，是因為5G用的電磁波是“毫米波”，這是一種頻率非常高，波長非常短的電磁波——頻率越高，傳送信號的帶寬越大，數據就越多，信息量也就越大。

但毫米波也是有缺點的——穿越障礙物的能力差，覆蓋範圍小。一個4G中心基站通常的覆蓋半徑是1~3公里。如果5G網絡要做到全覆蓋，按照國家標準，每隔300~500米就要有一個5G基站。

在城市裏，5G基站的密度更大，但它只有A4紙張大小，所以也叫做“微基站”。未來，我們會在城市主幹道上實現高密度的鋪設，每根電線杆上都有5G微基站。

而假如隨時隨地都要連上5G信號，可能未來每户人家裏都要有一個微基站，就像我們的Wifi設備一樣。

如此大量的微基站，帶來了另一個好處：網絡延遲極低。

我們在電視上看到越洋連線時，總有幾秒鐘的延遲。大家都知道，電磁波是以光速傳播的，每秒30萬公里，那為什麼會有那麼高的延遲呢？

那是因為，信號在傳輸過程中會衰減，為了讓信號維持正常的強度，每隔一段距離就要做一次增益放大的處理，這個處理就需要時間。因此傳播距離越長，信號延遲就越高。

由於5G網絡有高密度的基站，通信終端將會遵循“就近接入”的原則，尋找距離最近的基站，延遲也就比從前的網絡要小得多了。

5G，正是擁有了這些優勢，可以讓網速極快。而我們的新基建，都必須在網絡極為暢通和高速的境況下進行。所以，5G的重要性不言而喻。