5G網路是如何工作的，它將給我們帶來什麼改變？

第五代移動通訊技術（5G）是無線設備速度的下一個飛躍。這種速度包括移動用戶向設備下載數據的速度，以及他們在發送和接收信息之間經歷的延遲。

5G的目標是提供比目前4G網路快10至100倍的數據傳輸速率。5G用戶下載速度將達到每秒千兆比特(Gb/s)，比4G的每秒幾十兆比特(Mb/s)的速度要快得多。

每秒千兆比特的數據傳輸速率，將使今天不可能實現的新應用成為可能，比如，虛擬現實應用程序或自動駕駛汽車等等。

除了要求高數據傳輸速率之外，增強現實或自動駕駛汽車等用戶環境相互作用的新興技術也需要極低的延遲。

因此，5G的目標是實現1毫秒以下的延遲。移動設備將能夠在不到千分之一秒的時間內發送和接收信息，對用戶來說是即時的。

為了實現這些速度，5G的推出需要新的技術和基礎設施。

新的網路

自從第一代行動電話問世以來，無線網路一直在電磁頻譜的相同射頻波段上運行。

但是，隨著越來越多的用戶湧入網路，並要求比以往任何時候都多的數據，這些無線電波路線變得越來越擁擠。

為了彌補這一缺陷，手機運營商需要擴展到更高頻率的毫米波。

毫米波的頻率在30至300千兆赫之間，是目前4G和WiFi網路使用的無線電波的10至100倍。

它們之所以稱作毫米波是因為它們的波長在1到10毫米之間變化，而無線電波的波長在厘米左右。

較高的毫米波頻率可能會在通信高速公路上形成新的車道，但有一個問題:毫米波很容易被樹葉和建築物吸收，所以就需要許多間隔很近的基站，即所謂的小基站。

幸運的是，這些基站比傳統的基站要小得多，所需電力也更少，而且可以安裝在建築物和電線杆上。

基站的小型化也使5G的另一個技術突破成為可能:大規模MIMO（多入多出技術）。

MIMO代表多輸入多輸出，指的是一種通過顯著增加每個基站的天線埠數量來利用毫米波所需的較小天線的配置。

有了大量的天線（每個基站都有數十至數百個天線），就可以同時為許多不同的用戶提供服務，從而提高了數據速率。

毫米波和大規模MIMO是5G將使用的兩項最大的技術，它們將提供給我們更高的數據速率和更低的延遲。

是5 g危險嗎?

儘管5G可能會改善我們的日常生活，但一些消費者對潛在的健康危害表示擔憂。其中許多擔憂是關於5G使用更高能量的毫米波輻射。

賓夕法尼亞州立大學生物工程學教授肯尼斯·福斯特說:「人們常常混淆電離輻射和非電離輻射，因為這兩個詞都被稱為輻射。」「所有的光都是輻射，因為它只是能量在空間中移動。電離輻射很危險，因為它會破壞化學鍵。」

電離輻射是我們在戶外塗防晒霜的原因，因為來自天空的短波紫外線有足夠的能量將電子從原子中撞出，破壞皮膚細胞和DNA。

另一方面，毫米波是非電離輻射，因為它們的波長較長，沒有足夠的能量直接損傷細胞。

目前，非電離輻射唯一確定的危害是溫度過高，在高輻射水平下，會造成燒傷或其他熱損傷。

但這些輻射通常只發生在高功率射頻發射器附近的職業環境中，有時也會發生在醫療程序出錯的情況下。

許多公眾對採用5G的呼聲都與前幾代蜂窩技術有關。持懷疑態度的人認為，暴露在非電離輻射下可能仍然會導致一系列的疾病，從腦腫瘤到慢性頭痛。

多年來，有成千上萬的研究調查了這些問題。

2018年，美國國家毒理學計劃(National Toxicology Program)發布了一項歷時10年的研究，發現一些證據表明，暴露在2G和3G手機發出的射頻輻射下的雄性大鼠的大腦和腎上腺腫瘤有所增加，但小鼠和雌性大鼠沒有。

不過，這些動物受到的輻射量是人類所允許的最大輻射量的四倍。

福斯特說：許多反對使用射頻波進行選擇性研究的人支持有危害的論點，他們往往忽視實驗方法的質量或結果的不一致性。

儘管福斯特不同意懷疑論者對前幾代手機網路的許多結論，但他同意，我們需要對5G網路的潛在健康影響進行更多研究。

最後

對於5G的支持者來說，許多人認為5G能為社會帶來的好處遠遠超過未知因素。

他們認為5G將對我們的生活產生革命性的影響，並帶來根本性的新事物，這些類型的應用將會是什麼，會產生什麼影響，現在還不能確定。

編譯：sks

文：5G Network: How It Works, and Is It Dangerous?. livescience

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