各快 100 倍?4G、5G、6G 相差这么多吗

版主 又拍云 8月前 607

二狗子今天晚上有点 emo,为什么呢?

原来是二狗子心心念很久的一个手游上线了,二狗子兴冲冲地下载了 40 多分钟,终于下载完了游戏。结果打开游戏一看,发现游戏内部的更新写着预计 30 分钟完成更新。这就把二狗子搞得 emo 了。

二狗子突然发现自己的室友已经在这款游戏的新手村大杀四方了。

“你怎么这么快?”二狗子问。

“我用手机流量下载的,5G,当然快。”室友都没看二狗子一眼,沉浸在自己的游戏世界里。

5G 真的有这么快吗?好学的二狗子就让游戏保持着后台更新,在网上冲浪学习下知识充实自己。

5G发展得如何?

二狗子首先想了解下 5G 发展得如何了,就在百度上搜索了下。

5G 自被提出以来,截至 2023 年 5 月,95 个国家(地区)的 256 家网络运营商推出商用 5G 服务,全球 5G 人口覆盖率约 30.6%。中国建成 5G 基站 264.6万个,占全球比例超过 60%。全球 5G 用户达到 11.5 亿,中国占比 58%。

“全球 11.5 亿 5G 用户,中国占 58%,那就是 6.67 亿,中国人口现在是14亿,也就是将近一半的人都用上了 5G。”二狗子看着自己的苹果 11 手机,原本觉得还能再战 2 年,现在不禁陷入了沉思。

“4G 也挺好用的呀,平时打游戏、发微信也一点都不卡呀。5G 真的有这么牛吗?”

更快的速度

二狗子使用的 4G 都是低频段,它的优点在于性能好,覆盖面广,但缺点就是用的人多,数据传输的“路”就会出现拥窄现象。尽管已经对现有的技术进行过优化,但速率的提供依旧有限。而 5G 使用的就是高频段,使用高频不但能缓解低频资源的紧张,由于没有拥窄现象,使得“道路”更加宽广,提高带宽的速率。

在理想情况下,5G 可以提供高达 10Gbps 的峰值数据下载速率,4G 的峰值速率大概为 100Mbps,速度提升 100 倍。也就意味着,用户使用 5G 能在几秒内下载 1G 大小的高清视频。

而以常用的视频业务为例,4G 网络的平均用户体验速度下行为 30-50Mbps、上行为6-8Mbps,能够满足一路高清视频的在线播放需求,而 4K 直播视频需要最低 25Mbps 的下载速度,4G 基本达不到这个要求,会出现卡顿、超高延迟等现象、而5G 网络的平均用户体验速度下行为 100Mbps、上行为 50Mbps,在 5G 环境下 4K 视频直播成为可能。另外,VR/AR 对带宽的需求是巨大的,5G 让 VR 等虚拟化实现成为可能。

增强的安全能力

基于前几代移动通信演进过程中累积的经验,5G 网络对安全机制考虑更加充分,具有更全面的数据安全保护、更丰富的认证机制支持、更严密的用户隐私保护及更灵活的网间信息保护。

数据安全保护

从 3G 到 4G,通信系统只对网络信令进行完整性保护、避免被恶意篡改,并未对用户数据进行完整性保护。而在 5G 通信中,数据应用越来越广泛,除了对网络信令进行完整性保护,还增强了对用户数据的完整性保护,确保用户数据在空中接口传输时不被恶意篡改。

认证机制支持

相较于之前的通信网络,5G 具有更丰富的认证机制支持,不仅增强了归属网络对认证的控制,还具有灵活的可拓展框架。

5G 支持多种接入技术,如 4G 接入、WLAN 接入以及 5G 接入,为了使用户可以在不同接入网间无缝切换,5G 在认证方面集成了 3G 时候使用的 AKA(Authentication and Key Agreement)框架,但机制和能力上做了一定的增强,不仅提供对用户的认证,还提供对访问网络的认证。另外,5G 采用统一的认证框架,新引入扩展认证协议 EAP,其支持多种认证协议和各种应用场景下的双向身份鉴权,让认证机制支撑更加丰富。

用户隐私保护

在用户隐私保护方面,5G 相对于之前的通信网络具备更严密的加密措施,能在更大力度上保护用户隐私不受侵犯。

5G 通信网络利用用户卡上存储的归属运营商的公钥对永久用户标识进行加密,不再明文传输国际移动用户识别码。为抵御中间人攻击,归属运营商的公钥直接预置在用户卡内,有效地保护了用户的隐私。其次,在 5G 通信网络中,切片选择辅助信息 NSSAI (Network Slice Selection Assistance Information) 可区分不同类型的 5G 网络切片,在用户初始接入网络时,NSSAI 知识基站及核心网网元将其路由到正确的切片网络,5G 网络可对 NSSAI 敏感信息进行隐私保护。

网间信息保护

5G 网络中引入了 SEPP,其作为运营商核心网控制面之间的边界网关,所有跨运营商的信息传输均需要通过 SEPP 进行处理和转发,SEPP 在运营商之间建立 TLS 安全传输通道,对传输的信息中需要进行保护的字段进行机密性和完整性保护,从而有效防止数据在传输过程中被篡改和窃听。

强大的边缘计算能力

与 4G 时代不同,云端协同的方式已经不足以满足部分业务的需求,而是出现了云-边-端一体的解决方案,以满足对网络传输和服务计算的延时提出了更高需求的新业务。边缘计算作为 5G 时代新型网络架构的主要特征之一,部署在无线基站等网络边缘,将计算能力和服务能力下沉,就近向用户提供服务。

浅聊 6G

二狗子在了解了 5G 后,不禁感慨 5G 的强大。突然看到一篇《比 5G 快 100 倍的 6G 要来了》标题的文章。二狗子大感吃惊,5G 的速度已经是 4G 的 100 倍了,那 6G 不是相当于 4G 的一万倍。二狗子被文章的标题吸引,忍不住点了进去,看完文章后大概对 6G 有了一定的了解。

6G 是更先进的下一代移动通信系统,其内涵将远超通信范畴。6G 如同一个巨大的分布式神经网络,集通信、感知、计算等能力于身,深度融合物理世界、生物世界和数字世界,真正开启“万物智联”的新时代。

6G 提供通用、高性能的无线连接,在速度上可媲美光纤。大家对 6G 无线接入网的期待非常高,Tbps级峰值速率、10~100Gbps体验速率、亚毫秒级时延、十倍于5G的连接密度、厘米级定位、毫米级成像、基于可控误差分布的端到端系统可靠性等指标的达成,不仅能实现以人为本的沉浸式业务,还将加速垂直行业的全面数字化转型和生产力升级。

与 5G 的微基站无法做到全面覆盖不同,6G 将整合地面网络和非地面网络,提供全球覆盖,给当前未联网的区域提供网络连接。随着卫星制造和发射成本的降低,众多低轨或超低轨(LEO/LEO)卫星将应用于非地面网络,大型超低轨卫星极有可能成为 6G 的重要组成部分。超低轨卫星系统的定位也更精确,这不仅对自动驾驶有着决定性的影响,在地球感测与成像方面也发挥着重要作用。

另外,6G 还可以做到原生 AI 支持、通感一体化、原生数据保护以及绿色可持续发展,在各个维度都比 5G 强大了不少。

二狗子在了解完 5G 和 6G 相关知识后,又看了下手机后台的游戏仍然在更新中,觉得原来还能再战两年的手机瞬间不香了,他咬咬牙决定换一个更“香”的支持 5G 的手机……


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