最近，您是否已经升级到了5G手机？我仍在使用4G，观看视频毫无压力，所以我疑惑，为何需要花更多钱升级到5G?
我曾多次接到运营商的电话，他们推荐我升级到5G。最初几次，我还耐心解释不需要，但随后的电话让我开始感到烦恼。
用于通信的卫星激光链路
究竟5G是什么，现在真的需要推进5G的发展吗?
一、5G的定义
5G是第五代移动通信技术，与之前的技术相比，它主要的改进包括极高的传输速度、极低的延迟和更高的连接密度。5G之所以比4G速度快，主要是因为它使用了更短波长、更高频率的电磁波传输数据。
二、电磁波的频段与特性
1、电磁波频谱：电磁波是无线通信的载体，其频谱非常宽广，包括从几赫兹频率、波长可达10公里的超长波到频率高达300THz、波长仅为1μ米的激光。
2、波长与能量：由于光速C等于波长λ乘以频率f，光子的能量e等于频率f乘以普朗克常数h。因此，频率越高，波长越短，能量越大。
3、波长与传输特性：波长越长，其绕障碍物的能力越强，如无线电波可以绕过建筑物；波长越短，穿透力越强，如X光能穿透人体。
4、通信使用的频段：理论上所有电磁波频段均可用于通信，但实践中通常使用3KHz至100GHz的频段，及部分光波频段。
三、5G的利弊
按照唯物辩证法，任何事物都具有两面性，5G也不例外。其优缺点包括：
1、优点：
- 超大带宽，提供超过10Gbps的峰值速度。
- 带动物联网、智慧城市等应用的发展。
2、缺点：
- 覆盖区域小，需建设更多基站，数量是4G的4至5倍。
- 能耗高，5G基站的电力需求远超4G，增加了建设成本。
- 需要更高带宽的传输介质，现有光纤可能不足以支持。
四、5G基站的能耗
据中国移动2020年上半年报告，由于5G基站耗电量增加，成本增长107亿。这是在仅建设不到4G基站十分之一的情况下发生的。
从公开数据看，4G主流频段为1.8GHz，5G主流频段为3.5GHz。能量守恒法则表明，更高的功率输出需要更多能量。据广州和深圳对华为与中兴的4G与5G基站功耗测试显示，5G基站的能耗是4G的2.5至3.5倍。
五、5G发展的现状
由于高能耗导致成本上升，三大运营商的利润均有所下降。有消息称，为了节约成本，运营商在夜间关闭5G信号。
此外，5G的市场需求低于预期。2020年，三大运营商总共建设了约58万座5G基站，而在4G高峰时期，仅中国移动一家就建设了超过70万座。
六、5G的必要性
尽管许多人像我一样目前可能没有5G的切实需求，但这并不意味着不需要推进5G的发展，原因包括：
1、随着技术的进步，如芯片、AI和材料技术的发展，5G的能耗有望进一步降低。
2、5G的单位能耗传输数据量更高，未来需求潜力巨大。
3、降低成本的措施还有很多，例如三大运营商的5G基站共建共享计划。
4、5G有助于激发市场需求，推动社会和技术发展，占据全球竞争的先机。
