你将学习:
- 5G的问题。
- 答案是什么?
- 卫星是如何参与其中的呢?
5G蜂窝技术，像人工智能、自动驾驶汽车等热门技术一样，已经从炒作阶段进入大多数人的集体良知。5G已经启动并运行，但这对每个人来说都适用吗?以下是我对这项技术的最新看法。
当前事态
美国30多个大城市都提供5G服务。AT&T、T-Mobile和Verizon都有运行系统。大多数是在较低的蜂窝频带(500到2500 MHz和其他在< 6 GHz)，而其他人使用较新的毫米频带分散从24到39 GHz甚至更高。
然后，当然，通常的嫌疑人有5G手机卖给你。苹果有5G版的iPhone 12，三星也有几款5G版的Galaxy手机。LG和多家中国厂商都有。除了这项服务外，这些服务还将花费你1300美元。更多的模型即将问世。
那么，这项新服务和手机是如何工作的呢?与其他蜂窝网络一样，手机与附近的5G基站连接，连接完成后，就可以打电话、发短信、发电子邮件或进行其他操作。5G基站只是安装在灯杆、建筑物侧面和服务公司能找到空间的任何地方的小电池。
然而，正如许多5G用户发现的那样，良好的5G连接很难实现，尤其是在毫米波段。正如无线电物理学告诉我们的，频率越高，范围可能越短。5G用户发现，他们必须非常靠近5G基站才能连接。通常是几百英尺或更少，这是非常不方便的。如果你的手机没有连接到5G基站，就只能使用4G LTE，你就能连接上了。
更糟糕的是试图在室内打5G电话或发短信。我在哪里读到过，大多数(80%以上)的手机通信是在室内进行的。我猜应该是90%吧。总之，除了没有接近5G的电池，毫米波无法穿透墙壁、混凝土、玻璃或其他建筑材料。你得到的是一个4G电话。那么，谁需要5G手机呢?
任何在微波或毫米波频谱工作的优秀射频工程师都可能告诉你这一切会发生。这让你想知道，手机运营商在制定5G标准时是怎么想的。无论如何，主要的5G运营商正在解决这个问题。
的解决方案
我认为最明显和直接的方法是增加更多的基站。甚至在室内。如果可能的话，还会提高它们的功率，同时增加高增益的敏捷波束形成相控阵，以提高整体传输功率，以穿透墙壁等等。当然，这很昂贵。
此外，增加新的小电池意味着需要更多的回程。大多数情况下使用光纤，但也使用一些微波或毫米波回程。再一次,更多的费用。
与此同时，研发仍在继续，也许会找到一些新的解决方案。NI的David Hall建议研究上行和下行链路的不同方法的使用。数字和模拟方法都是可用的。这可能提供一些改进的增量。
寻找卫星
我所看到和听到的是卫星网络是解决办法。但我们大多数人不会傻到相信它。如果几百英尺以内的几十个小细胞都不能解决这个问题，卫星又能帮上什么忙呢?即使是距离地球30到1200英里的低地球轨道(LEO)卫星也不能工作。如果没有一些重型设备，毫米波在太空中传播是不可能的。最近，一家投资公司在推销一家制造卫星调制解调器的以色列公司的股票，他们似乎在提供5G范围的解决方案。但事实并非如此。
另一方面，有大量的卫星工作正在进行。埃隆·马斯克的Space X公司正在建造一个巨大的LEO星座，可以处理5G流量。这个被称为星链的网络已经有300颗卫星在轨道上运行，还有数百颗，甚至数千颗，更多的卫星正在计划中。
亚马逊还在建设一个名为柯伊伯系统的卫星网络。它使用了多达3236颗低轨道卫星和5G技术。总部位于伦敦的OneWeb也正在打造一个低轨道网络。此外，Facebook表示对自己的LEO网络感兴趣。
哇!你还能说什么?天空将变得昏暗，卫星将进一步挡住已经消失的真正的恒星。虽然这些卫星可以逐个传递数据，但它们将需要一些地面站来分配输出。地面基站可以作为回程并连接到其他5G网络。
然而，这并不能解决地球5G的问题。而且5G手机不会直接与低轨道卫星通话，尽管如果有足够强大的5G手机，这是有可能的。但未来的低轨道网络可以通过卫星回程上行链路为标准5G手机提供全球能力。
虽然整个卫星图像现在还不清楚，但我们最终会听到更多关于它的消息。
其他问题
我们也不要忘记物联网，它声称使用5G连接数百万传感器和受控设备，如机器人、自动驾驶汽车等。5G在其范围限制下是否足够可靠?这是怎么回事?
但这还不是全部。现在，许多有关的个人、组织和政府都非常担心，成千上万的毫米波5G基站和卫星会产生过量的射频辐射，可能危及人类健康、气候和他们能想到的任何其他东西。这些都没有在今天得到完全的证明，但预计它将成为一个即将到来的辩论和主要问题。
那么，你买5G手机了吗?也许你应该等等。我还没有。我住在边远地区，要看到5G服务还需要很多年。但是这里的4G LTE服务很好，我不需要毫米波5G提供的速度。
5G还有很长的路要走，加上人工智能和其他发展，它应该会变成一个伟大的通信系统。别抱太大希望。
