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5G呼啸而来 Wi-Fi将被取代?

科普小知识2021-12-14 18:37:55
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5G呼啸而来 Wi-Fi将被取代?

最近,国外研究机构OpenSignal对比全球无线网络和移动网络的下载速度后发现,澳大利亚、德国、希腊和缅甸等33个国家的移动网络平均下载速度超过了本地无线网络的下载速度。基于此,一些人甚至给出了“无线网络会死”的判断。

所以,在一个移动互联网速度不断刷新纪录的时代,无线网络将走向何方?

“无线网络会死”不是危言耸听

无线上网本质上是一种无线互联网接入方式。在移动网络费用高、接入困难的情况下,无线保真将有线信号转换成无线信号,提高了接入便利性,降低了接入成本,从而为用户提供了一种理想的无线接入方案。

“随着5G应用的登陆和相应的资费降低,无线网络的这些优势将被削弱。在某种程度上,无线网络将会消亡的判断并不是危言耸听。”电子商务交易技术国家工程实验室研究员、物联网观察者赵振英说。

通信门户网站飞翔网络的首席执行官向立刚在接受《科学日报》采访时表示,无线网络是否会被取代取决于应用场景。"公共无线网络可能会被取代,但家庭无线网络似乎不可能."向立刚说道。

因为公共无线网络既慢又不稳定。“在公共场所,通常有几十个人连接到同一台路由器,因为连接设备太多将不可避免地导致网络速度变慢。此外,无线网络覆盖范围有限,不支持连续使用。它的信号强度将随着设备和节点之间距离的增加而降低。”向立刚举例说,无线技术本身的传输速度为11MB/s,但随着距离的增加,用户终端的网络速度仅为1MB/s。同时,无线信号容易受到建筑物的干扰。

在机场或车站,用户通常不会长时间呆在同一个地方,而且可能会频繁移动。如果移动距离太长,用户手中的设备很可能会在重新连接到另一台路由器之前从一台路由器断开。在移动网络环境中,用户不必在不同的路由器之间切换,并且始终连接到网络向立刚表示,公共场所有大量用户,无线上网速度很少超过10MB/s,但4G理论上可以达到300MB/s的最大速度,保证至少20 Mb/s-30 Mb/s。随着交通费用的下调,随着5G时代的到来,公共场所的无线上网很可能被取代。

“但是到目前为止,我还没有看到在我的家里或办公室里无线网络被取代的迹象。”向立刚表示,用户在家中和办公室的移动范围相对固定,使用同一台路由器的人没有其他场合多。此时,使用无线网络的速度更加安全。从实用的角度来看,将家用电脑、电视和平板电脑连接到移动网络是不太可能的。

赵振英认为这不是无线网络和移动网络之间的竞争,而是有线网络和无线网络之间的竞争。“无线网络只不过是信号转换。当移动网络的速度足够快时,不需要将来自有线网络的信号转换成无线信号。所以无线网络毫无价值。”赵振英说,这就像当一部手机有短信功能时,英国石油公司的机器就没有价值,很快就会报废。

移动网络在频谱资源方面更具优势

什么决定了网络速度?首先,需要提到“频谱”的概念。频谱资源是移动通信的生命线,频谱范围基本上决定了无线技术的特性。

“频谱对于通信就像土地对于房地产一样。没有土地,就无法建造房屋,没有频谱,就无法传输通信。”向立刚表示,频谱资源是无线通信的载体,是移动通信系统必不可少的基础资源。

向立刚说,土地是好是坏,光谱也是好是坏。低频带具有较强的频谱穿透力和较长的传输距离。然而,频谱资源是有限的,好的土地通常给那些先来的人。与绝大多数国家不同,中国使用分配而不是拍卖来提供频谱,高质量的频谱资源很早就分配给军队、科研机构、广播电视台和其他机构。

“过去,移动通信资源主要用于电话服务,而不是互联网服务。然而,打电话并不需要很大的频谱,因此移动通信可用的频谱非常小。”向立刚表示,这导致移动通信网络频谱资源匮乏。

如果好的土地被预先分割,我们必须想办法充分利用现有的土地。“随着技术的更新,移动通信中频谱资源的利用率在不断提高,网络部署能力也在逐步提高。”向立刚说道。

移动通信的蜂窝技术是“提高土地利用率”的一种方式。蜂窝移动通信系统由移动业务交换中心、基站设备、移动台(用户设备)和从交换中心到基站的传输线组成。向立刚表示,蜂窝技术具有更好的服务性能、更高的频谱利用率、更小的用户终端和更少的辐射等优势。当使用移动网络进行通信时,移动设备连接到下一个基站,然后切断与前一个基站的连接。这种软切换可以确保用户顺利使用网络。”向立刚说,但是无线技术没有这样的机制。

无线上网技术始于1999年,从发展之初就使用了两个频段,一个是2.4千兆赫,另一个是5千兆赫,其中2.4千兆赫是主要驱动。然而,2.4兆赫兹频带的带宽小于100兆赫兹,这使得难以增加传输速率。另一个5千兆赫的频带由于衍射和穿透能力差以及部署成本高而闲置。

迟到者应该在安全方面下功夫。

无线网络的本质是将有线网络信号转换成无线电波网络。普通路由器用于实现这种转换。移动网络直接连接到基站,基站连接到有线网络。从技术角度来看,移动网络比无线网络更安全。

赵振英表示,5G传输速率理论上可以达到10Gb/s。目前,国内三大运营商已经公布了5G网络建设的时间表。到2019年实现商业化运营基本没有问题。“理论上,无线网络之外的移动网络的整体速度已经基本实现,实际应用将在2019年开始登陆。”赵振英说。

“移动网络的发展经历了从模拟到数字、从2G、3G到4G、5G的演变。在这一过程中,无线网络只是解决移动网络相对于固定网络不可移动、接入速度慢和费用高问题的一种替代方案。”赵振英强调,如果移动网络中的这三个问题得到解决,相应的替代方案将完成它们的使命。因此,移动网络没有用移动网络取代无线网络,而是解决了他们面临的问题,使无线网络成为一个已经失去价值的“补丁”。

赵振英认为,5G完全商业化后,用户对高质量互联网速度的需求基本上可以得到满足。“如果有另一项新技术,我认为它应该朝着更安全的方向发展,比如量子传输。”赵振英说。

移动网络加速了迭代,而传统的网络接入技术也正在孕育一场“革命”,并尝试更多的方式来拓宽频谱资源。此前,一些研究人员提出使用绿色节能的发光二极管灯作为传输基站的通信方式,称为可见光通信(VLC)。

可见光通信是指利用荧光灯或发光二极管发出的高速明暗变化光信号传输信息的技术手段。与无线电通信相比,可见光通信开辟了新的频谱资源。它的传输速率、安全性和保密性极高。它没有电磁干扰和辐射,不需要波段许可授权。借助于发光二极管灯,可以以低成本实现高速无线通信。“无线网络是第一次打开灯,但是灯没有衍射和穿透能力。这意味着你可以用电灯泡上网,一转身就掉线。”向立刚说,将来有可能通过反射等技术来改进它。

“总的来说,无线网络具有灵活组网的特点,在特定的领域,尤其是室内局部环境中,无线网络没有真正的替代品,所以无线网络在短期内仍将存在。”向立刚表示,但不可否认的是,无线网络技术正因其诸多弊端而被边缘化,如安全隐患、功耗大、覆盖面积小、网络稳定性差等。