使用5G，移動(dòng)設(shè)備將能夠在不到千分之一秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)送和接收信息，并立即顯示給用戶(hù)。第五代蜂窩技術(shù)5G是無(wú)線(xiàn)設(shè)備速度的再一次飛躍。此速度包括移動(dòng)用戶(hù)可以將數(shù)據(jù)下載到其設(shè)備的速率以及他們?cè)诎l(fā)送和接收信息之間經(jīng)歷的延遲或延遲。5G在提供比當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)快10到100倍的數(shù)據(jù)速率。用戶(hù)應(yīng)該期望下載速度大約為每秒千兆位(Gb / s)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G的每秒數(shù)十兆位(Mb / s)速度。

紐約哥倫比亞大學(xué)電氣工程副教授Harish Krishnaswamy說(shuō)：“這很重要，因?yàn)樗鼘⑹菇裉鞜o(wú)法實(shí)現(xiàn)的新應(yīng)用成為可能。”“僅舉例來(lái)說(shuō)，以每秒千兆位的數(shù)據(jù)速率，您可以在幾秒鐘內(nèi)將電影下載到您的手機(jī)或平板電腦。這些類(lèi)型的數(shù)據(jù)速率可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用或自動(dòng)駕駛汽車(chē)。”

除了要求高數(shù)據(jù)速率之外，與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或自動(dòng)駕駛汽車(chē)等用戶(hù)環(huán)境相互作用的新興技術(shù)也需要極低的延遲。因此，5G的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)低于1毫秒標(biāo)記的延遲。移動(dòng)設(shè)備將能夠在不到千分之一秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)送和接收信息，并立即顯示給用戶(hù)。為了實(shí)現(xiàn)這些速度，5G的推出需要新技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。

新網(wǎng)絡(luò)

自從最早的移動(dòng)電話(huà)以來(lái)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在相同的電磁頻譜的無(wú)線(xiàn)電頻帶上運(yùn)行。但隨著越來(lái)越多的用戶(hù)擠占網(wǎng)絡(luò)并需要比以往更多的數(shù)據(jù)，這些無(wú)線(xiàn)電波高速公路變得越來(lái)越擁擠。為了補(bǔ)償，蜂窩提供商希望擴(kuò)展到更高頻率的毫米波。

毫米波使用30至300千兆赫的頻率，比目前用于4G和WiFi網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)電波高10到100倍。它們被稱(chēng)為毫米，因?yàn)樗鼈兊牟ㄩL(zhǎng)在1到10毫米之間變化，而無(wú)線(xiàn)電波的數(shù)量級(jí)為厘米。毫米波的較高頻率可能會(huì)在通信高速公路上形成新的通道，但存在一個(gè)問(wèn)題：毫米波很容易被樹(shù)葉和建筑物吸收，并且需要許多間隔很近的基站，稱(chēng)為小型小區(qū)。幸運(yùn)的是，與傳統(tǒng)的蜂窩塔相比，這些臺(tái)站更小，功率更低，可以放置在建筑物和燈桿的頂部。

基站的小型化也為5G實(shí)現(xiàn)了另一項(xiàng)技術(shù)突破：大規(guī)模MIMO。MIMO代表多輸入多輸出，并且是指通過(guò)顯著增加每個(gè)基站中的天線(xiàn)端口的數(shù)量來(lái)利用毫米波所需的較小天線(xiàn)的配置。有了大量的天線(xiàn) - 每個(gè)基站有數(shù)十到數(shù)百個(gè)天線(xiàn) - 你可以同時(shí)為許多不同的用戶(hù)服務(wù)，提高數(shù)據(jù)速率。在哥倫比亞高速和毫米波IC(COSMIC)實(shí)驗(yàn)室，Krishnaswamy和他的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)毫米波和MIMO技術(shù)的芯片。毫米波和大規(guī)模MIMO是5G將用于提供我們期望看到的更高數(shù)據(jù)速率和更低延遲的兩項(xiàng)最大技術(shù)。雖然5G將需要更多的基站，但它們將比傳統(tǒng)的蜂窩塔小得多并且需要更少的功率。

5G危險(xiǎn)嗎?

盡管5G可能會(huì)改善我們的日常生活，但一些消費(fèi)者對(duì)潛在的健康危害表示擔(dān)憂(yōu)。其中許多問(wèn)題都是超過(guò)5G使用更高能量的毫米波輻射。賓夕法尼亞州立大學(xué)生物工程學(xué)教授肯尼斯福斯特說(shuō)：“電離輻射與非電離輻射之間經(jīng)常存在混淆，因?yàn)樾g(shù)語(yǔ)輻射用于兩者?！薄八械墓舛际禽椛?，因?yàn)樗皇悄芰吭谔罩幸苿?dòng)。它的電離輻射很危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼤?huì)破壞化學(xué)鍵?！?/p>

電離輻射是我們?cè)谑彝馐褂梅罆袼脑颍驗(yàn)閬?lái)自天空的短波紫外線(xiàn)有足夠的能量從原子中敲出電子，破壞皮膚細(xì)胞和DNA。另一方面，毫米波是非電離的，因?yàn)樗鼈兙哂懈L(zhǎng)的波長(zhǎng)并且沒(méi)有足夠的能量來(lái)直接損害細(xì)胞。

福斯特說(shuō)：“唯一確定的非電離輻射危害是加熱過(guò)多，”他研究了無(wú)線(xiàn)電波對(duì)近50年的健康影響?！霸诟弑┞端较?，射頻(RF)能量確實(shí)是危險(xiǎn)的，會(huì)產(chǎn)生灼傷或其他熱損傷，但這些暴露通常僅在高功率射頻發(fā)射器附近的職業(yè)環(huán)境中發(fā)生，或者有時(shí)在醫(yī)療程序中出錯(cuò)。 “許多公眾對(duì)采用5G的呼聲都與前幾代蜂窩技術(shù)有關(guān)。懷疑論者認(rèn)為，接觸非電離輻射可能仍然是導(dǎo)致從腦腫瘤到慢性頭痛等各種疾病的原因。多年來(lái)，已有數(shù)千項(xiàng)研究調(diào)查這些問(wèn)題。

2018年，國(guó)家毒理學(xué)計(jì)劃發(fā)布了一項(xiàng)為期十年的研究，該研究發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)表明暴露于2G和3G手機(jī)發(fā)出的射頻輻射的雄性大鼠腦和腎上腺腫瘤增加，但小鼠或雌性大鼠則沒(méi)有。將動(dòng)物暴露于比人類(lèi)暴露允許的最高水平高四倍的輻射水平。

許多反對(duì)者使用RF波挑選研究來(lái)支持他們的觀(guān)點(diǎn)，而且經(jīng)常忽略實(shí)驗(yàn)方法的質(zhì)量或結(jié)果的不一致，福斯特說(shuō)。雖然他不同意懷疑論者關(guān)于前幾代蜂窩網(wǎng)絡(luò)的許多結(jié)論，但福斯特同意我們需要更多關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)潛在健康影響的研究。福斯特說(shuō)：“我認(rèn)識(shí)的每個(gè)人，包括我在內(nèi)，都建議對(duì)5G進(jìn)行更多的研究，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)沒(méi)有很多毒理學(xué)研究?！?/p>

對(duì)于5G的支持者，許多人認(rèn)為5G可以為社會(huì)帶來(lái)的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)未知數(shù)。

我認(rèn)為5G將對(duì)我們的生活產(chǎn)生轉(zhuǎn)變影響，并從根本上實(shí)現(xiàn)新事物，這些類(lèi)型的應(yīng)用程序?qū)?huì)是什么以及它會(huì)產(chǎn)生什么影響，我們現(xiàn)在無(wú)法肯定地說(shuō)。它可能會(huì)讓我們感到驚訝并真正改變社會(huì)的某些東西。