導讀

隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，人與人之間的溝通，正在向人與物、物與物之間擴展，最終達成“萬(wàn)物互聯(lián)”。但是，如何實(shí)現智能家居、智慧城市、智慧交通......這樣的社會(huì )生活大變革，5G（第五代移動(dòng)通訊系統）通信技術(shù)無(wú)疑是其關(guān)鍵載體。

今年6月，國際5G標準正式出爐，美國、韓國、日本等地區將陸續實(shí)現5G商用，我國5G發(fā)牌時(shí)間也初步確定，大家都在討論5G的到來(lái)，那么，我們究竟在期待什么？

一、從1G到4G，變的不只是速度

眾所周知，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的速率飛速提升，從2G時(shí)代的每秒10Kbit，發(fā)展到4G時(shí)代的每秒1Gbit，足足增長(cháng)了10萬(wàn)倍。

1986年，1G（第一代移動(dòng)通訊系統）在美國芝加哥誕生，采用模擬訊號傳輸。即將電磁波進(jìn)行頻率調制后，把語(yǔ)音信號轉換到載波電磁波上，載有信息的電磁波發(fā)布到空間后，由接收設備接收，并從載波電磁波上還原語(yǔ)音信息，完成一次通話(huà)。

20世紀90年代開(kāi)始的2G是數字技術(shù)的革命。2G時(shí)代的手機可以上網(wǎng)了，其數據傳輸速度雖然很慢，但文字信息的傳輸由此開(kāi)始了，這成為當今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎。

3G依然采用數字數據傳輸，但通過(guò)開(kāi)辟新的電磁波頻譜、制定新的通信標準，使得3G的傳輸速度可達每秒384Kbit，是2G時(shí)代的140倍。由于采用更寬的頻帶，傳輸的穩定性也大大提高。3G被視為是開(kāi)啟移動(dòng)通訊新紀元的重要關(guān)鍵。

2013年12月，工信部宣布向中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通頒發(fā)4G牌照。至此，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。4G網(wǎng)絡(luò )上網(wǎng)速度可以媲美20M家庭寬帶，因此4G網(wǎng)絡(luò )具備非常流暢的速度，觀(guān)看高清電影、大數據傳輸速度都非?？?。

如果說(shuō)，我們用2G看小說(shuō)、3G看圖片、4G看視頻，那么5G能做什么？5G改變的可能是社會(huì )......

二、三大特點(diǎn)，創(chuàng )造未來(lái)多場(chǎng)景

5G憑借其高速率、大容量、低延時(shí)的特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足人們對網(wǎng)絡(luò )連接超大流量、超多設備連接數、超高移動(dòng)性的需求。

高速率

5G網(wǎng)絡(luò )已成功在28GHz（千兆赫）波段下達到了1Gbps。未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò )的傳輸速率最高可達10Gbps，將會(huì )是4G網(wǎng)絡(luò )的50-100倍。這意味著(zhù)用戶(hù)可以每秒鐘下載一部高清電影，也可支持VR視頻。這樣的高速度給未來(lái)對速度有很高要求的業(yè)務(wù)提供了機會(huì )和可能。

大容量

5G網(wǎng)絡(luò )的容量相比于現在將提升數十倍，得益于高頻譜資源的引入以及大規模MIMO技術(shù)的支持。這意味著(zhù)基站可以同時(shí)為更多終端提供服務(wù)。在用戶(hù)密度極高的信號重災區，即使上萬(wàn)人集中通訊，5G也可以滿(mǎn)足每個(gè)人對高速網(wǎng)絡(luò )的需求，不會(huì )出現有信號卻上不了網(wǎng)的情況。

滴時(shí)延

5G對于時(shí)延的最低要求是1毫秒，甚至更低。例如，無(wú)人駕駛汽車(chē)，需要中央控制中心和汽車(chē)進(jìn)行互聯(lián)，車(chē)與車(chē)之間也應進(jìn)行互聯(lián)，在高速度行動(dòng)中，一個(gè)制動(dòng)，需要瞬間把信息送到車(chē)上做出反應，100毫秒左右的時(shí)間，車(chē)就會(huì )沖出幾十米。而5G技術(shù)應用其中，實(shí)現在最短的時(shí)延中，把信息送到車(chē)上，進(jìn)行制動(dòng)與車(chē)控反應。

速率高、延遲低，同時(shí)也使5G網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的安全性變得尤為重要。5G在終端接入身份認證、終端安全、網(wǎng)絡(luò )切片以及物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等方面的安全問(wèn)題都與之前4G需求不同，因而面對的挑戰也更加復雜。而且，5G是一個(gè)特別開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )，它可以和任何人任何物做朋友，所以它面臨各種惡意軟件的攻擊。未雨綢繆，提前布局5G的安全問(wèn)題也是重中之重。

三、關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現智能互聯(lián)

5G作為新一代的移動(dòng)通信技術(shù)，它的網(wǎng)絡(luò )結構、網(wǎng)絡(luò )能力和要求，都有大量技術(shù)被整合在其中。

毫米波

5G技術(shù)首次將毫米波（頻率大于24GHz以上頻段）應用于移動(dòng)寬帶通信。大量可用的高頻段頻譜可提供極致數據傳輸速度和容量，這將重塑移動(dòng)體驗。

毫米波也存在一些不足，例如，穿透力差，毫米波頻段傳輸的信號甚至無(wú)法穿透墻體，此外，它還面臨著(zhù)波形和能量消耗等問(wèn)題。  

小基站

因毫米波的不足，其頻段下的5G通信在高樓林立的環(huán)境下傳輸并非易事，而小基站則解決了這一問(wèn)題。

由于體積的大幅縮小，運營(yíng)商可以在250米左右部署一個(gè)小基站，以此排列，在每個(gè)城市部署數千個(gè)小基站以形成密集網(wǎng)絡(luò )，每個(gè)基站可以從其它基站接收信號，并且向任何位置的用戶(hù)發(fā)送數據。

大規模MIMO

從2×2提高到了目前4×4 MIMO。更多的天線(xiàn)也意味著(zhù)占用更多的空間，要在空間有限的設備中容納進(jìn)更多天線(xiàn)顯然不現實(shí)，只能在基站端疊加更多MIMO。目前看來(lái)，5G NR 可以在基站端使用最多256根天線(xiàn)，而通過(guò)天線(xiàn)的二維排布，可以實(shí)現3D波束成型，從而提高信道容量和覆蓋。

四、5G產(chǎn)業(yè)鏈這些主要玩家

從手機廠(chǎng)商到5G設備商，全產(chǎn)業(yè)鏈都在準備迎接5G時(shí)代的到來(lái)。

芯片技術(shù)

目前，高通、華為、英特爾、三星等都已推出相關(guān)的5G芯片。

高通驍龍X50 5G調制解調器芯片組已經(jīng)在2017年10月完成全球首次5G連接。今年8月，高通正式宣布推出7納米制程工藝的系統級芯片平臺，該平臺可與驍龍X50 5G調制解調器搭配。

華為巴龍5G01是全球首款投入商用的、基于3GPP標準的5G芯片，支持全球主流5G頻段，包括Sub6GHz(低頻)、mmWave(高頻)。

（華為在5G領(lǐng)域占有主導地位，原因在于它擅長(cháng)兩種業(yè)務(wù)：一是，針對無(wú)線(xiàn)標準申請專(zhuān)利；二是，出售滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)標準的芯片設計。）

英特爾也發(fā)布了XMM8060系列調制解調器，支持5G，并向下兼容2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò )。

三星推出了5G基帶芯片Exynos Modem 5100，采用10nm LPP工藝打造，支持Sub 6GHz中低頻（我國將采用）以及mmWave（毫米波）高頻，向下兼容2G/3G/4G，包括但不限于GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、HSPA、4G LTE等。

此外，聯(lián)發(fā)科也推出他們的5G基帶產(chǎn)品Helio M70，預計明年開(kāi)始商用。紫光展銳將在2019年推出5G芯片，實(shí)現5G芯片的商用。

設備商

在5G網(wǎng)絡(luò )大規模鋪設、使用之前，移動(dòng)運營(yíng)商首先需把網(wǎng)絡(luò )基礎設施升級為5G設備。目前主要的5G設備商，有中國的華為和中興、瑞典的愛(ài)立信以及芬蘭的諾基亞。

據悉，諾基亞已經(jīng)和日本NTT DoCoMo公司簽訂了5G基站訂單，也和中國移動(dòng)簽署了5G基站網(wǎng)絡(luò )方面的合作；愛(ài)立信也拿下了美國第一大移動(dòng)運營(yíng)商Verizon的5G設備合同，同時(shí)也跟德國第一大電信有5G方面的合作，并且跟韓國SK電訊也有合作。

運營(yíng)商

我國工信部原定于在10月1日之前“向三大運營(yíng)商正式確定5G系統頻率”，目前又被延后。近日，三大運營(yíng)商的5G時(shí)間表公布，可見(jiàn)他們對于爭奪5G優(yōu)質(zhì)頻譜的激烈程度。

三大運營(yíng)商按照IMT-2020（5G）推進(jìn)組的計劃，基本確定2018年進(jìn)行重點(diǎn)城市的5G試點(diǎn)，2019年預商用，2020年正式商用。

中國移動(dòng)表示，將建設世界上規模最大的5G試驗網(wǎng)，并聯(lián)合全球20家終端產(chǎn)業(yè)合作伙伴共同啟動(dòng)“5G終端先行者計劃”。

中國聯(lián)通在6月26日的國際合作伙伴會(huì )議上表示，今年將在16個(gè)城市開(kāi)展5G規模實(shí)驗，并進(jìn)行業(yè)務(wù)應用和典型示范。

中國電信在6月26日的2018上海世界移動(dòng)大會(huì )上發(fā)布《中國電信5G技術(shù)白皮書(shū)》宣布，其5G網(wǎng)絡(luò )將優(yōu)先選擇SA方案組網(wǎng)，通過(guò)核心網(wǎng)互操作實(shí)現4G和5G網(wǎng)絡(luò )的協(xié)同。

在近日舉行的北京通信展商，有設備商預計，中國移動(dòng)5G將獲得2.6GHz頻段共計160M頻譜，并獲得4800-4900MHz頻段；中國電信5G獲得3400-3500MHz頻段；中國聯(lián)通5G獲得3500-3600MHz頻段。

5G憑借容量更大、速度更快、時(shí)延更低等優(yōu)勢將把人類(lèi)信息交互的速率再次提升幾十倍甚至上百倍。與此同時(shí)，5G技術(shù)也會(huì )帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益，相關(guān)報告預測，截至2035年，5G技術(shù)將為全球帶來(lái)高達12.3萬(wàn)億美元的經(jīng)濟效益。

那么，5G究竟什么時(shí)候來(lái)？10月5日，答案似乎出現了。美國最大通訊運營(yíng)商AT&T發(fā)表公告稱(chēng)：將于2018年年底推出全球首個(gè)5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )。首批實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )商用服務(wù)的12個(gè)城市也將在2018年底實(shí)現。