最近，您是否已經升級到了5G手機？我仍在使用4G，觀看視訊毫無壓力，所以我疑惑，為何需要花更多錢升級到5G?
我曾多次接到營運商的電話，他們推薦我升級到5G。最初幾次，我還耐心解釋不需要，但隨後的電話讓我開始感到煩惱。
用於通訊的衛星雷射鏈路
究竟5G是什麽，現在真的需要推進5G的發展嗎?
一、5G的定義
5G是第五代行動通訊技術，與之前的技術相比，它主要的改進包括極高的傳輸速度、極低的延遲和更高的連線密度。5G之所以比4G速度快，主要是因為它使用了更短波長、更高頻率的電磁波傳輸數據。
二、電磁波的頻段與特性
1、電磁波頻譜：電磁波是無線通訊的載體，其頻譜非常寬廣，包括從幾赫茲頻率、波長可達10公裏的超長波到頻率高達300THz、波長僅為1μ米的雷射。
2、波長與能量：由於光速C等於波長λ乘以頻率f，光子的能量e等於頻率f乘以普朗克常數h。因此，頻率越高，波長越短，能量越大。
3、波長與傳輸特性：波長越長，其繞障礙物的能力越強，如無線電波可以繞過建築物；波長越短，穿透力越強，如X光能穿透人體。
4、通訊使用的頻段：理論上所有電磁波頻段均可用於通訊，但實踐中通常使用3KHz至100GHz的頻段，及部份光波頻段。
三、5G的利弊
按照唯物辯證法，任何事物都具有兩面性，5G也不例外。其優缺點包括：
1、優點：
- 超大頻寬，提供超過10Gbps的峰值速度。
- 帶動物聯網、智慧城市等套用的發展。
2、缺點：
- 覆蓋區域小，需建設更多基站，數量是4G的4至5倍。
- 能耗高，5G基站的電力需求遠超4G，增加了建設成本。
- 需要更高頻寬的傳輸介質，現有光纖可能不足以支持。
四、5G基站的能耗
據中國移動2020年上半年報告，由於5G基站耗電量增加，成本增長107億。這是在僅建設不到4G基站十分之一的情況下發生的。
從公開數據看，4G主流頻段為1.8GHz，5G主流頻段為3.5GHz。能量守恒法則表明，更高的功率輸出需要更多能量。據廣州和深圳對華為與中興的4G與5G基站功耗測試顯示，5G基站的能耗是4G的2.5至3.5倍。
五、5G發展的現狀
由於高能耗導致成本上升，三大營運商的利潤均有所下降。有訊息稱，為了節約成本，營運商在夜間關閉5G訊號。
此外，5G的市場需求低於預期。2020年，三大營運商總共建設了約58萬座5G基站，而在4G高峰時期，僅中國移動一家就建設了超過70萬座。
六、5G的必要性
盡管許多人像我一樣目前可能沒有5G的切實需求，但這並不意味著不需要推進5G的發展，原因包括：
1、隨著技術的進步，如芯片、AI和材料技術的發展，5G的能耗有望進一步降低。
2、5G的單位能耗傳輸數據量更高，未來需求潛力巨大。
3、降低成本的措施還有很多，例如三大營運商的5G基站共建共享計劃。
4、5G有助於激發市場需求，推動社會和技術發展，占據全球競爭的先機。
