5G都要来了，你还不知道手机是怎么上网的？
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－文字稿－
它会调制这些数据，再通过天线发送电磁波信号。你手机的天线会收到这些数据，解调收到的信号，由基带处理器转为二进制数据存入内存。
而你的手机使用的通信标准，就直接影响你的上网体验。
1979年日本NTT部署了第一个1G通信标准的网络，1G网络把人说话的声波叠加在无线电载波上，这种信号也被称为模拟信号，只能用来打电话。那个时代的手机就是大哥大。
90年代开始，通信技术进入2G时代，模拟信号被0和1组成的数字信号取代，手机也可以上网了。
很长一段时间，手机的网速只有每秒40kb左右，用手机偷菜的时候只有文字。
这是因为2G网络的带宽太小。这张图中，我们用不同的颜色，标注出不同无线通信技术使用的频段。
无线通信必须在规定好的频段内进行，每个频段占用一段连续的电磁波谱，然后被分为多个信道。
而带宽指的是信道所允许的最高频率，和最低频率的差。就像管道越宽，水流量越大一样。根据香农-哈特利定律，带宽越大，网速越快。
GSM的带宽只有200kHz，而3G通信标准WCDMA则达到了5MHz，相差25倍。这样，你的网速从2G时代的40kb/s进化到了以Mb为单位。
而4G时代，带宽被提升到20MHz。配合更加高效的调制方案提升频谱效率，4G可以提供100Mbps以上的网速。
5G网络应运而生。首先，为了实现最高20Gbps的网速，5G必然要进一步提高带宽到1GHz以上。
但是6GHz以下没有足够的空余来安放带宽如此庞大的频段，因此5G网络使用了波长在1到10mm的高频电磁波，也称毫米波。
那么问题来了，毫米波虽然可以带来更快的网速，但是短波的衍射能力很差，长距离的信号衰减也很严重。
这时候，我们就需要将电磁波的能量更加集中地利用起来，直接发往接收方的方向。就像将一个普通的灯泡换成手电筒一样。
为此5G引入了相控阵天线来配合毫米波。与传统的一根天线发射另一根天线接受不同，相控阵天线上有多根天线，因此可以通过干涉增强特定方向的信号。
干涉指的是两列以上的波在空间上产生叠加形成新波的现象。
电磁波也是一种波，天线阵列的每一根天线都可以调节自己发射的电磁波的相位，在空间中形成干涉，实现波束成型。
这样不但提高了能量效率，还可以降低不同用户之间通信的相互干扰允许单一基站接入海量的设备，提升基站容量，使物联网真正成为可能。
比起带宽和容量，延迟可能是5G真正让人震撼的地方。
单天线系统发射的电磁波会因为建筑物反射等原因，引起干涉进而导致信号衰落，这就需要交织编码来改善衰落导致的信号差错。这一过程会产生至少33ms的延迟。
5G的相控阵天线由于有多个天线组成阵列，可以大大减少由于随机的干涉产生的衰落，因而简化交织编码过程，将延迟降低到1ms。
5G虽然带来了巨大的性能提升，但射频芯片、天线和相关算法的升级也大幅提升了研发难度，带来诸如手机自干扰、毫米波球面覆盖等技术问题。
随着5G的铺开，手机也将出现更多颠覆性应用，云游戏让大量数据在云端被计算再传输回手机，用手机就能流畅体验3A大作。
3D全息影像等各类技术也终于有机会真正落地，3D虚拟社交等会为用户带来身临其境的感受。
5G手机将成为万物互联的中枢，也许在不久以后，你也可以拿着下一代的5G手机，像Sheldon一样，宅在卧室里掌控全家的智能设备，身临其境般和朋友互动。
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