【科海观潮】  

　　你或许已经对手机网络的周期性升级司空见惯。2G网络诞生于1991年，随后在2001年被3G网络取代。2009年，4G网络又把3G抛在了身后。现在，我们又听到了5G网络的脚步声。

　　但是相比以前的更新换代，5G网络是一次更大的飞跃。事实上，高通在其网站上宣称5G的“革命意义可与汽车和电力相比”（作为移动网络芯片的领军企业，高通在5G网络标准的推进中起到了核心作用，而它也将从中获取巨大的利益）。

　　显然，5G网络会比4G快得多——在实际应用中，一部5G手机配合上5G网络环境，网速可达4G的9~20倍。而5G网络下的延迟（在开始高速数据传输前的迟滞时间）也只有4G的1/10。

　　5G的到来也意味着流量的巨大提升——到时候，几乎所有的手机套餐都会提供廉价而且真正不限量的网络流量。“这将带来非常巨大的影响，”高通5G市场主管谢里夫·汉纳说道。

　　举例来说，即使在没有WiFi的环境下，手机应用也不再需要降低视频或图片的分辨率。事实上，你很可能会更倾向于利用手机网络来下载，因为5G的速度将会比你家中或是办公室里的WiFi更快。更进一步地说，我们的手机也会比以往更加强大。今天的手机处理器会受到散热和电池容量的限制。但是想象一下，如汉纳所说，如果你的手机通过5G网络与更强大的计算机相连接，“处理都会在远程完成，但是由于网络速度足够快，就好像是为你手中的手机增加了一个额外的处理器一样。”

　　另一个巨大的变化在于：5G不仅仅是为手机设计的。它体现的是一个网络无处不在的新世界，无论是电子设备、工业机器，还是农用机械甚至汽车，都会接入网络。举例来说，5G协议允许一些数据插队，在其他数据之前进行传输。也就是说，在2023年，当两辆自动驾驶汽车需要通信以避免碰撞时，它们的数据可获得比你正在线观看的《星球大战25》更高的优先级。

　　但也不是所有人都会因5G而兴奋不已。这一新标准之所以能够提升速度，一方面需要更高效地利用现有的网络频段，另一方面也需要占用毫米波频段。这一宽广的无线电频段目前并没有得到有效利用——“这是因为毫米波极难使用，非常复杂，非常棘手。”汉纳说。

　　这个频段的频率要比现有的手机网络频段高得多（你的WiFi使用的是2.4G或5.8G频段，而毫米波使用的是24G以上的频段）。这意味着它能提供前所未有的速度——但也要接受覆盖范围的损失。毫米波基站只有150米的覆盖范围，这也就是说网络服务商不仅需要升级现有的收发设备（小型基站），它们还需要安装更多的基站。

　　因此，只有那些人口密集的大城市，例如纽约、旧金山和北京才能充分享受毫米波支持下5G带来的超高速快感。一旦到了荒郊野外，5G就“只”能提供9倍的速度提升。需要安装更多基站，也就意味着我们会在灯柱上看到更多的方盒子，在电线杆上看到更多的线缆，在其他各种地方看到更多不那么赏心悦目的工业形象。这也意味着更多的法律诉讼、罚款以及无线通信服务商和居民之间的纠纷。

　　但是5G这列快车已经无法减速。到今年底，美国的主要网络服务商就将在一些城市部署5G网络，而第一台支持5G网络的手机将会在2019年初上市。“我相信大多数人并不知道5G原本是为2020年准备的，而我们现在谈的是今年年底。”汉纳说，“我们正在争分夺秒地工作，坦白说，这真的非常辛苦。”

　　未来的某一天，我们可以和自己的孙子讲起视频网站时常延迟卡顿、人们需要按流量为网络付费、汽车之间全靠喇叭沟通的往事，把这当成怀旧的笑谈。而这，都要归功于今天的工程师和他们的毫米波。

　　（撰文：戴维·波格（David Pogue） 翻译：赵剑琳）

    （本版由《环球科学》杂志社供稿）