5G現(xiàn)在很火,5G與4G差別在那里,大家都知道5G比4G快,但又不是很清楚具體差別在那里. 下面我們從一些細(xì)節(jié)來對(duì)比5G與4G的差別.

5G網(wǎng)絡(luò)主要有三大特點(diǎn)，極高的速率，極大的容量，極低的時(shí)延。相對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率提升10~100倍，峰值傳輸速率達(dá)到10Gbit/s，端到端時(shí)延達(dá)到ms級(jí)，連接設(shè)備密度增加10~100倍，流量密度提升1000倍，頻譜效率提升5~10倍，能夠在500km/h的速度下保證用戶體驗(yàn)。 

與2G、3G、4G僅面向人與人通信不同,5G在設(shè)計(jì)之時(shí),就考慮了人與物、物與物的互連,全球電信聯(lián)盟接納的5G指標(biāo)中,除了對(duì)原有基站峰值速率的要求,對(duì)5G提出了8大指標(biāo):基站峰值速率、用戶體驗(yàn)速率、頻譜效率、流量空間容量、移動(dòng)性能、網(wǎng)絡(luò)能效、連接密度和時(shí)延。

從以下面幾方面: 毫米波,基站,MIMO技術(shù),波束賦形技術(shù),D2D技術(shù)使終端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)

毫米波是速度提升的關(guān)鍵
眾所周知，現(xiàn)如今我們使用的手機(jī)所發(fā)射和接受的信號(hào)就是電磁波。不過由于電磁波的頻率是有限的，不同的工作所用到的電磁波又不能相互干擾，所以，全球統(tǒng)一協(xié)商將有限的電磁波頻率統(tǒng)一劃分出不同的用處，比如，極低頻率被應(yīng)用于超遠(yuǎn)距離導(dǎo)航、至高頻率被應(yīng)用于波導(dǎo)通信。

而我們手機(jī)通訊用的電磁波頻率，則是被分配到了中頻—超高頻段。簡單來說，從2G到3G一直到5G，其實(shí)就是頻率的遞增。隨著頻率的提高，頻段也在逐步加寬。

比如，4G時(shí)期，我國運(yùn)營商采用的頻段大致是2555-2575MHz。而5G目前國際上主要采用28GHz進(jìn)行試驗(yàn)。

很直觀的可以看出5G相較于4G的頻段不止高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。如果我們將頻率代入到光速以及波長的公式就會(huì)得出很有意思的結(jié)果。以5G的28GHz為例子：

然后我們就能得出5G下的波長約為10.7mm（毫米），這也就是我們常說的5G毫米波。

        不過需要注意的是，雖然毫米波可以帶來更大的傳輸速度，但是毫米波也有致命的缺點(diǎn)——毫米波在空氣中衰減較大，且繞射能力較弱。簡單來說，用毫米波實(shí)現(xiàn)信號(hào)穿墻是非常困難的。為了解決這個(gè)問題，就要用到微基站技術(shù)了。

微基站使用戶均衡獲取信號(hào)

前面說到，由于5G毫米波穿透力較差并且在空氣中衰減很大的弱點(diǎn)，如果5G仍然采用以往在3G、4G時(shí)期使用的“宏基站”，就不能為稍遠(yuǎn)的用戶提供足夠的信號(hào)保障。

微基站

為了應(yīng)對(duì)這個(gè)困難，5G開始才用全新的基站——微基站。顧名思義，微基站做的足夠小的基站。為了更容易理解宏基站和微基站的區(qū)別，我們用一個(gè)取暖的例子來形象的比喻宏基站和微基站。

宏基站：在一個(gè)寒冷的冬天，一個(gè)班級(jí)里面只有一個(gè)熾熱的火爐，老師為了讓班級(jí)暖和起來，將這個(gè)熾熱的火爐放在班級(jí)的正中間。結(jié)果事與愿違，班級(jí)整體并沒有都熱起來，僅僅是距離火爐比較近的幾個(gè)學(xué)生暖和（事實(shí)上，由于溫度太高，可能已經(jīng)有灼熱的感覺）而距離這個(gè)火爐很遠(yuǎn)的在班級(jí)邊緣的學(xué)生可能絲毫感覺不到火爐的溫度，凍的瑟瑟發(fā)抖。

微基站：如果我們將上述班級(jí)中心熾熱的火爐“拆分開”，分成四五個(gè)火爐，雖然每個(gè)小火爐的功率不及原先的大火爐，但是我們將這幾個(gè)小火爐平均分到班級(jí)的各個(gè)區(qū)域，這樣每個(gè)人都能感受到暖意了。所以，微基站不僅在體積上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于宏基站，在功耗上也會(huì)有所降低。

為什么宏基站的天線都那么大，而微基站的天線這么??？或者引申一下，為什么以前我們的手機(jī)都要長長的天線，而現(xiàn)在我們的手機(jī)都“沒有”天線了？

天線的長度與波長的關(guān)系

這是因?yàn)椋S著頻率逐漸升高，該頻率相對(duì)應(yīng)的波長在逐漸的縮短，而天線也就跟著變短了！根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)顯示，天線的長度大約為波長的1/10~1/4。所以，5G的毫米波，也就使得天線達(dá)到了“毫米”的級(jí)別。

MIMO使帶寬容量提升數(shù)十倍

5G時(shí)代的“毫米”天線能帶來一個(gè)巨大的好處，那就是可以在微小的基站中放入更多的天線。

這就用到了MIMO技術(shù)，英文全稱是Multiple-Input Multiple-Output，意為“多進(jìn)多出”，說白了就是基站的天線變多了，并且手機(jī)的接受能力也變強(qiáng)了，源頭上多根天線發(fā)送，接收對(duì)象多根天線接受。

而5G由于可以放入更多的天線，也就成為了加強(qiáng)版的Massive（海量的）MIMO技術(shù)。

雖然4G時(shí)期已經(jīng)開始使用MIMO技術(shù)，但是4G時(shí)期由于天線比較大，一般都是使用4天線、8天線居多，并沒有做到“大規(guī)模、海量”的Massive MIMO天線。

到了4G時(shí)期，當(dāng)頻率處于30Ghz時(shí)，基站最多可使用256個(gè)天線同時(shí)收發(fā)信號(hào)，5G可以將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬容量提升數(shù)十倍乃至更大。

信號(hào)像手電筒“精準(zhǔn)打擊”用戶

雖然現(xiàn)在信號(hào)和天線的問題都解決了，但是5G還有一個(gè)問題困擾著我們，就是我們放射信號(hào)的時(shí)候能不能不像4G那樣漫無目的的放射，雖然有一個(gè)很大的覆蓋面，但是利用率卻有高有低。能不能“精準(zhǔn)打擊”只給有需要的人用，從而節(jié)省資源。

通俗的說，4G就像電燈一樣，打開電燈后，不管某一個(gè)地方需不需要光，這束“4G”之光都會(huì)覆蓋到，一定程度上造成了資源的浪費(fèi)。

到了5G，為了解決這種資源浪費(fèi)的行為，開始使用波束賦形技術(shù)。波束賦形是什么？了解波束賦形技術(shù)

簡單來說，5G將4G的電燈變成了“手電筒”，如果在一間黑屋子里點(diǎn)亮這盞5G“手電筒”，他不會(huì)使整個(gè)屋子都亮，而是尋求特定的有需求的方向打擊。

D2D技術(shù)使終端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)溝通

5G另一項(xiàng)領(lǐng)先的地方就是可以實(shí)現(xiàn)基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的D2D通信，也被稱為鄰近服務(wù)，通過此技術(shù)，用戶的數(shù)據(jù)可以不經(jīng)基站中轉(zhuǎn)就可以直接在兩個(gè)終端之間進(jìn)行傳輸。

使用D2D技術(shù)，一舉兩得——即可以節(jié)約大量空中資源，同時(shí)也減輕了基站的壓力。

不過，你不要認(rèn)為這樣就可以逃過運(yùn)營商的“魔爪”，不用交通信費(fèi)了，因?yàn)榭偟男盘?hào)控制和資源分配還是通過基站來進(jìn)行調(diào)控的，所以，我們還是要乖乖給運(yùn)營商交錢。

總的來說，5G雖然只比4G多了“1G”，但是這“1G”蘊(yùn)含的內(nèi)容和進(jìn)步可是太多了，無論是帶寬還是基站，5G相較于4G都有了“質(zhì)”的飛躍。