5G 來了，你離脱單還有多遠？_風聞

中科院物理所-中科院物理所官方账号-2019-07-14 23:52

2019-07-14

原創：中科院物理所

今年 6 月 6 日

工信部正式向

中國電信、中國移動

中國聯通、中國廣電

發放 5G 商用牌照

我國正式進入 5G 商用元年

沒錯

5G 真的要來來來來來來啦！

圖片來自 teckflock

作為科技單身狗聯盟高級成員、《Science and Single Dogs》（IF:11.11）編委、戀愛動力學、單身學領域資深學者，我只想知道

是否可以讓廣大單身狗們脱單！

下面

我們就分析分析

5G 時代

你離脱單還有多遠

* 對症才能下藥，我們首先探討分析一波單身的原因以及脱單的要素，之後我們針對這些問題討論 5G 的到來，是否能幫助單身狗們順利脱單。

單身的原因及脱單的要素

Single Dog

**單身狗，顧名思義，單身的狗兒。**這是一種擬狗化的用法，用來形容沒有戀愛對象的一類人，他們就像孤單的流浪狗一樣，悽悽慘慘慼戚。

根據前一階段的戀愛狀態，單身狗又可以分為兩類。一類是從一開始就沒有對象，他們從未談過戀愛，母胎 solo 幾十年，在單身狗羣體中有着極高的地位。另一類則是談過戀愛，但是由於種種原因，最後分手，加入了單身狗羣體。這類人由於之前品嚐過戀愛的甜頭，所以有極大概率想要時刻脱單，脱離組織，是組織的重點關注對象。在本文中，我們不對這兩種類型的單身狗進行區分。

在文獻 **[1]**中，作者分析討論了第二類單身狗的成因，並且總結出了四大定律：單身狗注孤生定理、戀愛能量耗散定律、異地感情衰減定律、單身孤立最穩原則。在此基礎上，我們總結出以下阻礙單身狗脱單的因素：

真愛難求 - 交際圈太小，遇不到合適的人

累覺不愛 - 兩個人在一起久了，逐漸失去了新鮮感

異地分隔 - 兩個人距離太遠，交流感情成本太高

魅力不足 - 你喜歡的人不喜歡你

也就是説，克服以上因素是脱單的必要但不充分條件。

5G 通信特性簡述

5th Generation Network

從 1G 到 5G，中間的每一次升級，帶來的改變都是翻天覆地的。“G”代表“generation”，5G 就是第五代移動通信技術。

圖片來自 cic.org.sa

回到幾十年前的 1G 時代，那會兒手機剛出現不久，大家使用的還是以模擬技術為基礎的蜂窩無線電話系統。1G 無線系統在設計上只能傳輸語音流量。2G 則以數字語音傳輸技術為核心，它具有通話、日期、短信等傳送功能。之後，通信技術快速發展，3G 能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。值得一提的是，3G 技術的基礎理論提出者是一個美國女演員——海蒂·拉瑪。

而我們現在使用的 4G 技術，它能夠快速傳輸高質量的圖像、音頻和視頻等數據。它能夠以 100Mbps 以上的速度下載。回過頭來，你會發現，4G 時代的到來，已經默默改變了我們的生活方式，看視頻、刷直播已經變成了我們的日常。

應用商店裏茫茫多的視頻應用以及導航地圖……這些東西得以迅速發展，正是由於 4G 通信技術的出現和普及。可以説，每一次通信技術的更新換代，都會革新人們的生活，重新定義人類的日常。

圖片來自 exuberantsolutions

如今，5G 就要到來了。那麼 5G 與 4G 相比，到底有啥不一樣呢？

簡單總結，5G 時代就是三個詞：

大帶寬

低時延

廣聯接

eMBB 大帶寬

**5G 基站峯值速率理論上可以達到 10Gbps，是 4G 網絡的百倍以上。**以華為的巴龍 5000 芯片為例，該芯片支持 Sub6G 全頻段覆蓋。5G 網絡下，理論峯值速率可達 4.6Gbps，現網實測速率高達 3.2Gbps，也就是説 3 秒鐘就可以下載 1GB 的資源。一部 10GB 的電影，使用 4G 下載需要十幾甚至幾十分鐘，而使用 5G 網絡（以 3.2Gbps 為例）最快只需要 30 秒！

你能想象嗎？你讀這篇文章讀到這裏至少需要 5 分鐘吧，但這段時間對於 5G 技術來説，它已經幫你下載好了 100 多 G 的資源了……

你電腦的硬盤以後怕是不夠用了！

北京郵電大學校園內體驗 5G 網絡速度，峯值下載速度達到 935Mbps，上傳速度 108Mbps。詳細內容戳圖片查看

uRLLC 低時延

5G 的理論延時是 1ms，是 4G 延時的幾十分之一，基本達到了準實時的水平。

這又是什麼概念呢？打個比方，如果 4G 跑車踩下油門到汽車發動，需要 0.5 秒的時間，那麼 5G 跑車只需要 0.01 秒！實時反饋，簡直就是飛一般的感覺啊~

這在現實中有什麼用呢？當然有用！對於無人駕駛應用來説，在理論情況下，汽車以百公里時速行駛，剎車的智能控制反應距離在 4G 下為 1.4 米（50ms 延時），而 5G 只需要 2.8 釐米（1ms 延時）。這對於無人駕駛系統的安全來説意義重大。

無人駕駛系統示意圖，圖片來自 bbc

mMTC 廣聯接

5G 單通信小區可以連接的物聯網終端數量理論值將達到百萬級別（100萬個鏈接/平方公里），是 4G 的百倍以上。啥意思呢？媽媽再也不用擔心網絡信號連接了太多設備而被擠下線啦 ~

一個 5G 信號可以同時連接百萬台設備。這無疑會推動未來物聯網的發展。家裏的電視、冰箱、枱燈、牙刷、體重秤、洗臉盆、馬桶，管它需不需要上網功能，先連上網再説。從此，智能家居每天全方位記錄和管理你的日常起居。

馬桶：咦？你今天比昨天是不是多吃了 2kg？

智能家居示意圖，圖片來自網絡

5G 通信與脱單的關係

5G vs Single Dog

扯了這麼多，這些到底和脱單有什麼關係呢？彆着急，下面就是重點！

#1 真愛難求

單身原因：交際圈太小，遇不到合適的人

在手機出現之前，人們通過信件、電報交流溝通。那個時候，人們擴大交際圈、認識新朋友的方式就是參加聚會、親朋介紹，如果遇到合適的就留下郵遞地址，然後就開始以月為時間單位的寫信聊天。

從前的日色變得慢車，馬，郵件都慢一生只夠愛一個人

——木心《從前慢》

如今，各種聊天 APP 層出不窮，想要認識新朋友簡直不能太容易。不得不説，網絡的發展，確實給人們的社交帶來了極大便利，擴大了每個人的社交圈。5G 來臨後，指不定又會出現啥黑科技的聊天交友軟件，比如 VR 交友、AR 面基啥的……

網友奔現這一步都直接省了，躺在家中一鍵相親，在線VR聊天互動，彷彿真人就在眼前，合適就加好友，在網上的虛擬咖啡廳一起雲擼貓；感覺不合適就拉黑，順便給對方一星評價，簡單粗暴……

Photo Credit: Tubefilter

5G 時代，你只會感受到「地球村」進一步變小，足不出户就能與世界各地的人們互連互通。

結論：5G 無疑會進一步擴大人們的交際圈，單身狗遇到合適的人的機會也會增多。

#2 累覺不愛

單身原因：

兩個人在一起太久了，逐漸失去了新鮮感

文獻 [1] 中，作者説明了戀愛中的兩個人是處在一個耗散結構之中，如果不持續性地向這個戀愛系統注入能量，那麼兩個人就會越來越沒有感覺，失去新意，最後因為累了而分手。這就要求戀愛中的雙方能夠經常溝通感情、製造小浪漫小驚喜，防止感情停滯。

現在的情侶一般會選擇一起去聽演唱會、一起看電影、一起去遊樂園之類的地方，來給彼此增添一些小浪漫。但由於雙方的工作、經濟、時間等等問題，這種留給彼此的時光幾乎是一種奢侈。每個人下班後就想躺在家中的沙發上看看劇、刷刷手機，哪有什麼心思天天去電影院。

Credit：不覺曉曉

當 5G 來臨後，這一切或許會有所改變。之前咱們可是説過，5G 時代的網速可是飛一般的感覺。

想看電影！

直接下載！

這一部看了開頭髮現不好看！

再下一部！

看完了還想看！

再多下幾部！

反正下載一部電影也就幾秒鐘的時間。來啊，造作啊，反正有大把電影 ~

以後的生活可能是這樣的：

快要下班的時候，打開手機或者手環，召喚自己的無人駕駛智能汽車，到公司樓下就直接坐進無人車，自動導航回家。

在車上打開電影或者電視劇列表，決定今晚要看什麼。不知道看什麼？小孩子才做選擇，我全都要。通過物聯網連接上家中的智能電視，把最新的電影統統下載到電視上。

**回到家後，**智能鞋櫃已經為你準備好了拖鞋，智能茶杯已經自己沏好了茶，智能冰箱已經叫好了外賣，智能電視已經開始播放你想看的電影……

圖片來自網絡

結論：5G 時代，看電影、玩遊戲再也不會出現煩人的緩衝小圈圈。和喜歡的人一起在家就能看電影，足不出户聽演唱會。累嗎？不累。

#3 異地分隔

單身原因：

兩個人距離太遠，交流感情成本太高

啊喂，5G 時代都 VR 相親、AR 面基了，異地戀還有啥不能解決的？

隨時隨地，一個 VR call 打過去，縱使遠隔千山萬水，也如同近在眼前。會不會卡？會不會有延時？別忘了 5G 的關鍵詞就是高帶寬、低時延，保證兩個人同步收到信息，畫面不卡，360 度為你還原幾千公里外的另一半。

圖片來自電影頭號玩家

藉助 5G 和 VR，你們想去哪約會就去哪約會，異地戀從此不再是個難題，真正的“雲戀愛”時代即將到來~

結論：5G 技術能對現有的 VR/AR 技術帶來質的提升，讓用户體驗更流暢、更真實。溝通情感再也不需要一摞厚厚的高鐵票和飛機票。

那麼怎麼能用上 5G 呢

How to use

説得這麼好，那哪裏可以領 5G 對象呢？呸，哪裏可以領 5G 手機呢！

目前，各大手機廠商都已經生產出來了第一批 5G 手機。不過，目前的 5G 還有一個需要注意的地方，由於現在 4G 信號佔了絕大部分，為了做好 4G 到 5G 的過渡，3GPP 組織提出了兩種組網方案：NSA（非獨立組網）、SA（獨立組網）。

非獨立組網與獨立組網示意圖

NSA（非獨立組網）：採用雙連接方式，並利用舊4G核心網EPC（Evolved Packet Core）。

SA（獨立組網）：5G NR（new radio，新空口）直接接入5G核心網（5G Core），不再依賴4G。

簡單來説就是太長不看系列，NSA 是一個過渡期間的產物，它實質上並沒有 5G 核心網。NSA 中，5G 與 4G 在接入網級互通，互連複雜。SA 則有 5G 核心網，5G 網絡獨立於 4G 網絡，5G 與 4G 僅在核心網級互通，互連簡單。

打個比方……

你開了一家公司叫做4號公司，隨着技術的發展，你發現了一個新的領域在未來可能會大有可為，於是打算再開一家5號公司。於是，你現在有兩種方案可選，一種是等5號公司的店面建起來後，不找新的員工，而是讓4號公司的員工同時照看4號公司和5號公司。**這種方法的好處是成本低，比較省錢，缺點就是4號公司的人很有可能會忙不過來，兩家公司之間的管理複雜，難以操作。**這種方法就類似於 NSA 組網模式。

NSA組網模式

另一種方案則是給5號公司直接找新的、獨立的員工，**這種方案最簡單直接，長遠來看也最合理，但是缺點就是成本高。**這種方法就類似於 SA 組網模式。

SA組網模式

在 NSA，也就是四號公司中，因為員工需要在兩種工作中來回切換，適應也需要一點時間。在 5G 剛開始鋪開的這段時間裏，傳輸數據的核心網在 4G 技術和 5G 技術中間切換的整個過程至少要花費 150ms。正是如此，目前 NSA 模式下延遲並沒有想象中那麼低。

綜上，NSA是目前過渡期間為了節約成本和時間而提出的方案，SA是更長遠的方案，也會是未來的趨勢。

那目前的5G手機都支持哪種方案呢？

據瞭解，**目前已經發布的5G手機大多隻支持NSA組網模式，而只有華為的Mate 20 X 5G版可以同時兼容SA和NSA的網絡。**顧名思義，支持 SA/NSA 的雙模手機可以在兩種網絡環境中使用，適用範圍更廣。在未來，SA 將會是組網趨勢，到時候僅支持 NSA 的手機可能就要涼了……

在今年下半年，各大廠商發佈的芯片都將很快支持 NSA 和 SA 雙模，這將會是發展大勢。就像出行一樣，畢竟環境複雜多變，大家肯定希望同時能夠支持公路和山路的全能汽車，而非只能在平地公路上開的轎車對吧。支持 SA/NAS 的 5G 雙模手機正是這樣的全面小能手，讓你出門無壓力。

帶來無限脱單新可能的 5G，有哪些黑科技

New Technology in 5G

5G 這麼厲害，裏面到底有什麼黑科技呢？

微基站

基站是設備與設備之間實現通信所需的站點，終端通過基站連接到運營商的網絡，之後才能上網、打電話等等。比如，家裏面提供 Wi-Fi 的路由器就可以看做家中設備的一個「基站」。

4G 時代使用宏基站來覆蓋信號，一個基站覆蓋方圓幾公里的面積。一般來説，設備距離基站越近，信號就會越好。**5G時代則使用微基站，使用大量的微型基站，海量安裝，全方位覆蓋，**這樣可以保證每一個位置的信號都很好，能夠最大程度地照顧每一台終端設備。同時，由於微基站很小，其所累積的輻射遠小於宏基站的輻射。

圖片來自央視新聞

基於OFDM優化的波形和多址接入

目前，我們使用的手機、電腦、衞星、電台等等無線通信設備，都是通過電磁波來傳遞信息的。我們知道，電磁波有不同的頻率，這些不同的頻率是重要的無線電資源，就像土地一樣。

電磁波譜，圖片來自維基百科

為了避免干擾和衝突，**人們根據頻率給電磁波分好了範圍，就像不同的車道。**比如在我們國家，立體聲廣播佔用的頻段是 917MHz - 925MHz；民航通信佔用 1785MHz - 1805MHz的頻率；衞星通信佔用 2170MHz - 2200MHz 等等。

我國三大運營商獲取的 5G 頻譜，圖片來自騰訊科技

**一般來説，頻率越高，允許分配的帶寬範圍越大，單位時間內所能傳遞的數據量就越大。**當前我們國家分配給三大運營商的4G主力頻段位於1800MHz ~ 2700MHz 之間，國際電信標準組織定義的 5G的主流頻段是3000MHz-6000MHz之間，比4G要高出很多。因此5G的信息傳輸速率較4G也會高出很多。但是電磁波頻率越高，衰減也就越快。不過這個問題可以通過之前説的微基站解決。