5G來了

是??！“5G來了”可是如今IT界叫得最響的口號、最受青睞的詞匯。不信的話，請你用這4個字在谷歌、百度上搜索一下。哎呀呀！準把你嚇一跳，幾乎是眾口一詞！每一個標題，每一幅圖案，都是一開頭就用上了這個詞！

5G者，第5代移動通信技術的簡稱。2018年9月11日上午11時，北美的手機運營巨頭威瑞森公司宣布：從 2018年 10月 1日起，在美國 4個城市（休斯敦、印第安納波利斯、洛杉磯和加利福尼亞州薩克拉門托）優(yōu)先推出5G商用，名為Verizon 5G Home（威瑞森5G家庭寬帶服務），位于這 4個城市精選街區(qū)的客戶可以訂購這項服務。公司承諾：前三個月免費，并且免費安裝路由器和升級。而后，原威瑞森無線（Verizon Wireless）的客戶月費為50美元，而新客戶則為70美元/月。

威瑞森首席技術官凱爾·瑪拉迪在一份聲明中說：“我們提供革命性的 5G體驗，它將改變?nèi)藗兊纳?、工作和娛樂方式。”家庭寬帶速度從每?300Mb（兆比特）到每秒1000Mb。這是什么概念呢？每秒300Mb意味著用26秒可下載1GB（吉字節(jié)）的文件，而每秒1000Mb意味著用8秒即可下載1GB的文件。再形象一點說，幾秒鐘可下載一部高清電影。

其實，美國的另一電信巨頭AT&T并不比威瑞森消極。早在2018年 7月 20日，它就宣布了將于2018年年底前在美國的亞特蘭大、夏特洛、達拉斯、印第安納波利斯、俄克拉荷馬市、羅利和韋科這 7個城市開始5G商業(yè)運營。9月10日，它又增加了新奧爾良、休斯敦、圣安東尼奧、杰克遜維爾和路易斯維爾5個城市。還說 2019年年初更會增加拉斯維加斯、洛杉磯、納什維爾、奧蘭多、圣迭戈、舊金山和圣何塞。

可是，說得多做得慢，就讓人家威瑞森拔了頭籌，成為美國第一個投入5G商業(yè)運營的公司。

據(jù)媒體報道，中國也在緊鑼密鼓地布局5G商用試點。迄今，三大運營商已基本確定了全國18個城市將成為第一批5G試點城市。它們分別是：

中國移動首批試點城市為5個，分別為杭州、上海、廣州、蘇州、武漢；

中國電信則為 6個，包含雄安、深圳、上海、蘇州、成都、蘭州；

中國聯(lián)通的試點城市占比最大，多達 16個，分別為北京、雄安、沈陽、天津、青島、南京、上海、杭州、福州、深圳、鄭州、成都、重慶、武漢、貴陽、廣州。

熱門技術

為什么大家都這么積極呢？因為5G是一門熱門技術，商機很大。據(jù)著名市場調(diào)研機構(gòu)IHS Market的估計，至2022年全球5G用戶將達5.5億。其中，僅中國市場2020年所需的設備即可帶動4500億人民幣產(chǎn)值。業(yè)界這樣形容：如果說4G以前的技術是解決了人與人的聯(lián)系、改變了人們的生活的話，5G則是解決萬物互聯(lián)、改變了人類社會。這樣好的東西，為什么到現(xiàn)在才開始試點呢？因為無法可依、沒有標準！而如今，標準來了！

2018年6月 13日，負責制定通信技術規(guī)范的組織3GPP在美國加利福尼亞州的圣迭戈召開了第80次 TSG RAN會議，正式發(fā)表了5G NR SA（Standalone，獨立組網(wǎng)）方案，表示首個針對商用的5G標準出爐。關于這次的發(fā)布會新聞，現(xiàn)在來把其中一些英文符號解釋一下，以幫助理解。3GPP的技術規(guī)范組（TSG）有三個，分別是：

無線接入網(wǎng)絡（Radio Access Network）技術規(guī)范組，縮寫為 TSG RAN，主席為巴拉斯·伯尼；

服務與系統(tǒng)方面（Service &Systems Aspects）技術規(guī)范組，縮寫為 TSG SA，主席為埃里克·古特曼；

核心網(wǎng)和終端（Core Network & Terminals）技 術規(guī)范組，縮寫為 TSG CT，主席為格奧爾·邁耶。

5G NR中的NR是英文New Radio（新無線電）的縮寫。所以這次在圣迭戈開的是無線接入網(wǎng)技術規(guī)范組的第80次會議，由主席巴拉斯·伯尼主持并宣布了5G新無線電獨立組網(wǎng)標準。5G之所以那么誘人，主要是因為它有三大優(yōu)勢（業(yè)界又稱為場景），即：

大寬帶——正式術語為增強型移動寬帶，英文縮寫為 eMBB；

低時延——正式術語為超可靠低時延，英文縮寫為uRLLC；

大連接——正式術語為海量機器類通信，英文縮寫為 mMTC。

R15版本的標準，實際上包括兩個標準：非獨立組網(wǎng)（NSA）和獨立組網(wǎng)（SA）。前者已于 2017年12月完成，后者就是這次宣布的（注意：不要把這里的SA與技術規(guī)范組的SA搞混了）。R15是5G的第一版成型的商業(yè)化標準，開創(chuàng)了5G商用的歷史，因而受到歡呼和熱捧。但這也僅僅是開始，它只支持上面三個場景中的前兩個：eMBB和uRLLC，而后一場景 mMTC尚有待研究。

5G的大寬帶，也就是高速率的達成主要是由于它工作在毫米波段這個物質(zhì)基礎。右圖就表明了它與前代相比在頻譜和速率上的優(yōu)勢，一目了然。

大家有體會，想當初，1G手機只能打電話，2G可以發(fā)短信，盡管3G能夠上網(wǎng)了，但看視頻就不那么行，如今你用4G就可以方便地發(fā)微信、看視頻、手機支付、安排旅行……儼然已成為一個全能的智能助理，這一切都是拜速率越來越快所賜。而5G的傳輸速率更快，形象地說，可以秒傳一部4K甚至8K的高清電影。

再比如：虛擬現(xiàn)實的發(fā)燒友，如今戴著VR眼鏡或頭盔，看上一會兒就會感到頭暈目眩，根源就是速率慢。按理，VR傳輸?shù)乃俾室_到150兆以上，看起來才舒服。目前，4G網(wǎng)絡做不到，5G卻不在話下！

可千萬不要認為5G的能耐就僅僅是提高了網(wǎng)速、下載個高清電影而己。這可是大大的誤解！5G是一場革命！各國都把它放在國家戰(zhàn)略的高度來對待，因為它將全面改變我們的社會！高速下載只不過是它的eMBB場景的優(yōu)點之一。更不要說其他兩個場景，那更是熱鬧非凡。

就說“低時延”吧！這三個字寫起來輕松，想起來卻十分沉重。舉個例子，比如熱門的無人駕駛的自駕車，你有沒有想過，為什么自駕車吵吵嚷嚷了十幾年，許多世界名企還在不停地試驗，各國政府也還下不了決心推廣？就是因為能高速、可靠、低時延的傳遞信息的車聯(lián)網(wǎng)沒有建成！試想一下，當兩車即將相碰發(fā)生交通事故、千鈞一發(fā)之時，如果相互信息能高速傳遞，自動駕駛可以高速糾正，車禍就可避免?？墒?G的時延只能做到幾十毫秒。這是什么概念？舉例來說，如果車速是每小時60千米，每分鐘就是1千米，幾十毫秒就是幾十米。這樣的時延很難避免兩車相碰的災難發(fā)生。而5G可以做到 1毫秒時延，這就為避險爭取了時間。

另外，例如醫(yī)生和患者異地的遠程醫(yī)療，低時延就可達到“面對面”的效果。

而大連接也不難想象。在智能家居和智慧城市中，當每一件物品都需要上網(wǎng)之時，只有5G的低能耗大連接才能承擔如此繁重的任務！5G與4G的最大差別正是它能全面滿足人與人、人與物、物與物的互聯(lián)。

熱門產(chǎn)品

那么，5G最熱門的產(chǎn)品是什么？當然是從業(yè)界到普通大眾都關心的手機。說到這里要大聲提醒一句：準備換手機吧！過去的手機一律作廢！為什么？因為頻率換了！在無線電技術領域，有一個鐵律：頻率決定一切，一切跟著頻率轉(zhuǎn)！若是在相同的大頻段中換，事情還會少一點，但如果連大頻段都換了，那可是一切都得變！4G以前都工作在分米波以下，而5G則是工作在厘米波甚至毫米波。正是因為頻段提高了，5G才會輕輕松松地產(chǎn)生上述那么多優(yōu)點。然而，“天下沒有白吃的午餐”，也正是因為頻段提高了，5G 手機才會姍姍來遲，因為頻段一變，芯片、天線、基站以及相應的一切都要隨之而變。而它們的研制可是困難重重！

就以芯片來說吧，雄居霸主的高通和英特爾，也都“使出了吃奶的勁”。所以，迷戀 iPhone的果粉們才帶著對 iPhoneX、繼而 iPhoneXS的遺憾，期盼著來年新的 5G iPhone會出現(xiàn)。然而，據(jù)傳卻要等到 2020年，那時的 iPhone可能會用上英特爾的5G芯片。

再說天線，頻率變高，也就是波長變短。同時，電波的衰減變大，建筑物對它的阻擋也變強。所以，天線要變小，要陣列化。業(yè)界共識是5G最好用小型多元的相控陣陣列天線。這又是個難題，大家都在努力。舉例來說，年初曾有報道：上海大學的上海先進通信與數(shù)據(jù)科學研究院研發(fā)出了一款可工作于28GHz頻段的毫米波5G手機相控陣天線。電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）認為其最大特色在于具備可被集成到全金屬外殼5G智能手機的能力，并能降低制造成本。5G相應的基站覆蓋面積變小，基站小型化，布局又要更密集，甚至已有終端基站化的方案（即5G手機可能也會具備基站功能）。請大家想象一下將來那種人人手機變基站的動人場面吧！

你也想，他也盼，企業(yè)忙得團團轉(zhuǎn)。既然大家都著急，為何還要兩三年？理由有四：

其一，標準待齊全。上文已談到按計劃要到2019年12月5G的全部標準才能定完，到2020年國際電聯(lián)才能正式批準頒布執(zhí)行。

其二，網(wǎng)絡待修建。5G要用頻率更高的新頻段，就必須增基站、建新網(wǎng)，這可是個花錢費力又費時的大工程。

其三，產(chǎn)品待研制。新頻段、新標準就意味著要新元器部件、新產(chǎn)品，芯片、天線、基站、終端的試制、試用、定型、批產(chǎn)都需要投錢、花時間。

其四，市場待成熟。新事物，業(yè)界猛宣傳，媒體炒得歡，但是一旦要掏腰包，人們就得掂量一下了。用戶有個適應期，市場有個培育過程。

總之，在如今這種鋪天蓋地的5G輿論氛圍中，人們很容易會產(chǎn)生一個錯覺：5G會一蹴而就，而忽略了“好事多磨”的成語。事實上，2018年有“5G 元年”之稱，從年初在巴塞羅那召開的移動通信大會上就熱鬧了一番，到6月R15標準發(fā)布之后又掀起一個高潮。但是參加制定標準最積極的中、美、日、韓及歐洲各國，仍然把正式發(fā)展的目標定在2020年之后。2019年只是預商用期，一邊研制配套產(chǎn)品和建網(wǎng)，一邊逐步擴大試驗范圍。而5G的真正黃金期預計是在2020—2035年之間。根據(jù)美國高通公司預測：到2035年，5G將在全球創(chuàng)造 12.3萬億美元的經(jīng)濟收益。