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你的手机换5G了吗？我的4G也够用了，看视频也不卡，为什么要花更多的钱用5G呢？我本人接到过好几次运营商打来的电话，让我升级更换5G，前面几次我还耐心地说不需要，后面还打来我就骂人了。

用于通信的卫星激光链路

到底5G是啥，目前真的有需要发展吗？

一、什么是5G？

5G就是第5代移动通讯技术，相对以往的通信技术，其主要性能是超高速率、超低时延、超高密度。5G之所以比4G快，主要一个原因就是使用了波长更短、频率更高的电磁波来作为载体传输。

二、电磁波频段及特性

1、电磁波频谱：无线通信的媒介就是电磁波，它的频谱范围非常广，从频率只有几赫兹、波长达到10公里的超长波，到频率达到300THz（1T=1000G），波长只有1μ米的激光。

电磁波频谱

2、波长与能量：由于光速C=波长λ×频率f，光子能量e=频率f×普朗克常数h。C不变，f越高，λ就越小，能量e就越大。

3、波长与传输：波长越长，绕障能力越强，比如无线电波可以绕过高楼大厦传播；波长越短，能量越高，穿透能力强，比如x光可以穿透人体。

4、可用于通信的频段：理论上任何频段电磁波都可以用于通信，但实际上一般使用的是3KHz~100GHz之间，以及部分光波。

激光

三、5G的优缺点

从唯物辩证法看问题，任何事物都有正反两面的作用，5G当然也不例外，它的主要优缺点如下：

1、优点

1）超大的带宽，更快的网络访问速度，峰值速度超过10Gbps。

2）前所未有的带宽及网速，催生巨大的应用市场，比如物联网、智慧城市等规模应用。

2、缺点

1）覆盖范围小，需要建设更多的基站，大约是4G基站的4~5倍！

2）能耗更高，5G基站需要的电量比4G基站大很多，间接也导致基站建设成本大幅上涨。

3）5G理论速度是4G的100倍，现有基站光纤无法满足，需要重新建设或加强。

通信基站

四、5G基站的能耗

中国移动公布2020年上半年成本增加了107亿，这部分增加的成本主要是由于基站耗电量大幅度增长导致的。然而，这些还只是基于建设了不到4G十分之一基站数量情况下的。

从公开的数据看，4G的主流频段是1.8GHz，而我国5G主流频段是3.5GHz，从能量守恒来看，做了更多的功，当然就要付出更多的能量。根据广州、深圳对华为和中兴的4G和5G基站的耗电实测结果显示，100%负载下5G是4G功耗的2.5~3.5倍。

5G基站能耗

五、5G的发展速度

正是由于能耗激增导致成本增加的原因，三大运营商的利润均出现了不同程度的下跌。为了降低成本，网传有运营商在每天晚上将5G信号关闭。

另外，5G的真实市场需求也低于预期。从国内三大运营商公布数据看来，目前5G的增长速度有较大的下降，因此运营商建造5G基站的激情也远比不上当年建造4G时候。2020年三大运营商大约建造了58万座5G基站，要知道当年单移动一家就建设了超过70万座4G基站。

5G基站

费用和真实需求是一个拦路虎，怪不得之前有专家说，5G的需求大量出现，可能还要等2~3年。

六、还需要发展5G吗？

答案是肯定的！虽然像我一样目前很多人还没有需求，但是不代表它就不需要发展，理由如下：

1、目前5G能耗确实是一个拦路虎，但是随着芯片技术、AI技术、材料技术等更新换代，还具有下降空间。

AI芯片CG

2、单位能耗传输的数据量更多，未来肯定有需求！

3、降低成本还有很多措施，比如三大运营商的“共建共享5G基站”计划。

4、抢占市场，激活市场需求，带动市场发展甚至是改变社会的发展模式。

5、有利于产业布局，技术积累，在全球下一轮竞争中取得先机。

瓦特设计的人类第一台蒸汽机

人类所有科学技术的发展都是遵守这一个规律：发现规律——高成本利用规律——普遍应用，降低成本——改变人们生活模式。火车如此、飞机如此、手机如此，5G通信技术当然也不例外！