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去年是國內(nèi)4G迅猛發(fā)展的一年，不管是從技術(shù)還是從用戶基數(shù)的增長上，其蓬勃發(fā)展的景象都可以用如火如荼來形容。就在不少城市已經(jīng)在開始試商用4G+和VoLTE業(yè)務(wù)的時候，與5G相關(guān)的新聞資訊也在網(wǎng)絡(luò)迅速地擴(kuò)散開來。比如日前愛立信和蘋果就專利訴訟案和解的同時，也簽訂了七年的合作協(xié)議，共同開發(fā)5G技術(shù)；俄羅斯移動運營商MTS也表示計劃在2018年足球世界杯期間進(jìn)行5G技術(shù)試驗。

5G快來了，它到底是什么？

5G，狹義來講是指第五代移動通信技術(shù)的無線接入網(wǎng)技術(shù)；廣義來講是指第五代移動通信技術(shù)，泛指包括無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)及相關(guān)支撐系統(tǒng)的完整的技術(shù)體系。在講5G之前，我們先回顧下之前的四代移動通信技術(shù)。如果從移動通信技術(shù)代際劃分的角度來看，提供公眾移動通信服務(wù)的移動通信技術(shù)經(jīng)歷了如下發(fā)展：

1G，是指以在歐洲及中國規(guī)模部署的TACS系統(tǒng)和北美規(guī)模部署的AMPS系統(tǒng)為代表的第一代移動通信系統(tǒng)：模擬蜂窩通信系統(tǒng)；2G，以北美IS-95/CDMA系統(tǒng)、日本PDC系統(tǒng)及其他國家和地區(qū)廣泛部署的GSM系統(tǒng)為代表的第二代移動通信系統(tǒng)：數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)；3G，以中國的TD-SCDMA、日本歐洲廣泛部署的WCDMA和北美韓國中國規(guī)模部署的CDMA2000為代表的第三代移動通信系統(tǒng)；4G，以全球廣泛部署的FDD LTE和TD-LTE為代表的第四代移動通信系統(tǒng)。

5G技術(shù)雖然在中國、歐洲、北美、日韓等國家和地區(qū)的通信管理機(jī)構(gòu)、高校和相關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、通信系統(tǒng)和設(shè)備供應(yīng)商、運營商等從業(yè)及相關(guān)群體中開始廣泛的討論，但是，目前業(yè)界尚未達(dá)成關(guān)于5G的統(tǒng)一的認(rèn)識，離形成具體的技術(shù)規(guī)范體系還有較大距離。但在很多大方向上，業(yè)界已經(jīng)達(dá)成了共識。

Q：什么時候能用上5G？

A：將于2020年前后投入商用。

移動通信行業(yè)通常是10年換一次代：第一代移動通信技術(shù)出現(xiàn)在上個世紀(jì)80年代初；第二代移動通信技術(shù)于上個世紀(jì)90年代初開始部署；日本于2001年部署全球第一張3G商用網(wǎng)絡(luò)；瑞典和挪威于2009年12月部署全球第一張LTE商用網(wǎng)絡(luò)。所以業(yè)界才有理由相信，5G系統(tǒng)將于2020年前后投入商用。業(yè)界普遍預(yù)期，借諸如世界杯等舉世矚目的盛事的東風(fēng)，2017～2018年可能有5G的預(yù)商用系統(tǒng)投入規(guī)模測試，2020年前可能有行業(yè)先驅(qū)運營商開始部署 5G商用網(wǎng)絡(luò)以迎接2020年奧運會。

Q：5G技術(shù)有什么好處？

A：將帶來更大的系統(tǒng)容量、更高的系統(tǒng)速率、更低的系統(tǒng)時延及更可靠的連接。簡單言之，就是更快更安全。

這是5G技術(shù)研發(fā)并投入商用后，對我們?nèi)粘Ｉ羁赡茏蠲芮邢嚓P(guān)的一點，5G技術(shù)會比目前的移動通信技術(shù)更加快和安全。

隨著ICT技術(shù)的快速發(fā)展，除了人與人間的傳統(tǒng)語音通信、以微信為代表的社交通信等方式外，機(jī)器類型的通信（MTC）、設(shè)備與設(shè)備間的通信（D2D）等正隨著物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）的飛速發(fā)展而日益普遍，萬物互聯(lián)的時代正離我們越來越近，這對現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)包括4G移動通信系統(tǒng)的系統(tǒng)容量、系統(tǒng)速率提出了重大挑戰(zhàn)。為此，5G技術(shù)需在系統(tǒng)容量和系統(tǒng)速率方面具備顯著的優(yōu)勢。業(yè)界通常認(rèn)為，5G的系統(tǒng)峰值速率應(yīng)該超過10Gbps。

而現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)包括4G移動通信系統(tǒng)在應(yīng)對諸如車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自動駕駛技術(shù)等方面，在系統(tǒng)時延和連接可靠性上尚存在差距，比如以120公里每小時行駛的汽車，每秒行駛33.3米，假如系統(tǒng)時延100毫秒（考慮通信系統(tǒng)時延和處理時延），則汽車已行進(jìn)3.3米，可能已經(jīng)造成不安全的后果。因此，業(yè)界通常認(rèn)為5G的系統(tǒng)時延應(yīng)該控制在1毫秒級。同樣道理，采用雙連、多連等相關(guān)技術(shù)手段，提升連接的可靠性也是5G需要實現(xiàn)的重要的系統(tǒng)特性。

Q：5G技術(shù)有那么厲害嗎？哪兒厲害了？

A：5G可能將會采用更高頻率的頻譜和更先進(jìn)的天線技術(shù)。頻率高意味著穩(wěn)定、快速，也意味著覆蓋的廣度和深度都不如低頻率。

要實現(xiàn)更大的系統(tǒng)容量和更高的系統(tǒng)速率，按香農(nóng)定理，頻譜帶寬越大越好，頻譜資源越多越好。運營商通常傾向于采用頻率較低的頻譜：較低頻率頻譜具備更好的傳播特性，更適合實現(xiàn)更深、更廣的覆蓋，是運營商以較好的成本效率實現(xiàn)更廣、更深覆蓋的重要資源。

然而，低頻率的頻譜基本被現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)、電視廣播系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、航空航天系統(tǒng)、工業(yè)民用控制系統(tǒng)等系統(tǒng)占用，難覓足夠帶寬的空閑頻譜。因此，5G系統(tǒng)可能不得不采用6GHz之上的頻譜。6GHz以上的頻譜資源的優(yōu)劣勢與較低頻率頻譜反過來：比較容易找到足夠帶寬的空閑頻譜；但是因為頻率高，傳播特性不適合深度覆蓋和廣域覆蓋，或者說實現(xiàn)深度覆蓋、廣域覆蓋的成本太高、代價太大。

家里有2.4G和5G雙頻無線路由器的用戶應(yīng)該更加能夠體會，2.4G網(wǎng)絡(luò)下，傳輸速度不如5G，但是穿墻性能和覆蓋更好；5G網(wǎng)絡(luò)下，傳輸速度更快，但是穿墻性能和覆蓋也更差。在理論上，5G移動通信技術(shù)采用更高頻譜會遇到相同的問題。

而采用先進(jìn)天線技術(shù)，實現(xiàn)多收多發(fā)（MIMO）、多流是實現(xiàn)更大的系統(tǒng)容量和更高的系統(tǒng)速率的一個重要技術(shù)手段。4G系統(tǒng)已經(jīng)開始廣泛使用先進(jìn)天線技術(shù)，業(yè)界通常認(rèn)為，5G將采用更加先進(jìn)的天線技術(shù)，比如陣列天線（Phased Array Antenna）和大規(guī)模多收多發(fā)（Massive MIMO）。目前，業(yè)界先驅(qū)進(jìn)行的5G技術(shù)演示，也紛紛使用了陣列天線（比如128陣元天線）和大規(guī)模多收多發(fā)。

Q：那3G、4G是不是就要被取代了？

A：并不會，至少短時間內(nèi)不會。5G可能是對當(dāng)前移動通信技術(shù)的一個補(bǔ)足，而不是立刻取代。同時在5G部署之初，4G/LTE仍將持續(xù)發(fā)展和演進(jìn)。

正如前文所言，受限于5G技術(shù)可能采用更高頻率的頻譜，預(yù)計5G系統(tǒng)將在比較長的一段時間內(nèi)與工作在較低頻率的其他移動通信系統(tǒng)相互補(bǔ)足，傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)更好的深度和廣度覆蓋及傳統(tǒng)的已勝任應(yīng)用的承載，5G系統(tǒng)承載有更大容量、更苛刻系統(tǒng)時延要求的應(yīng)用。

業(yè)界有觀點認(rèn)為，5G可能采用全新的無線接入方式，雖然目前具體采用何種新型的接入方式尚無明確定論，但業(yè)界通常認(rèn)為，現(xiàn)有工作在較低頻率的系統(tǒng)仍將以現(xiàn)有接入方式存在并按現(xiàn)有接入方式演進(jìn)比較長的一段時間。

目前， 4G/LTE除了演進(jìn)到LTE-A的智能立體網(wǎng)絡(luò)、多點協(xié)調(diào)（CoMP）、載波聚合（CA）等技術(shù)之外，LTE部署在3.5GHz頻譜上的LTE-Hi、LTE授權(quán)和非授權(quán)頻譜聚合（LAA）等4G演進(jìn)技術(shù)也正在蓬勃發(fā)展，愛立信的5G演進(jìn)方案—LTE-E，將率先在2016年底逐步實現(xiàn)商用，并最終通過LTE-E和LTE-NX的緊密協(xié)同完成向5G的升級。

5G尚處初始階段，還需各方面積極投入

目前，5G尚處在需求規(guī)范協(xié)調(diào)和溝通階段，各國政府或其委托的相關(guān)組織和電信監(jiān)管機(jī)構(gòu)紛紛提出關(guān)于5G的需求預(yù)期，贊助或創(chuàng)造條件促進(jìn)相關(guān)高校、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、運營商相關(guān)研究機(jī)構(gòu)、設(shè)備及芯片廠商等積極投入5G的研發(fā)。為提升5G技術(shù)的專利授權(quán)占比，占領(lǐng)技術(shù)制高點，各行業(yè)先驅(qū)也紛紛大力投入、積極進(jìn)行5G相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和技術(shù)儲備，引導(dǎo)5G技術(shù)的順利發(fā)展。