５G來(lái)了

是啊！“5G來(lái)了”可是如今IT界叫得最響的口號(hào)、最受青睞的詞匯。不信的話，請(qǐng)你用這4個(gè)字在谷歌、百度上搜索一下。哎呀呀！準(zhǔn)把你嚇一跳，幾乎是眾口一詞！每一個(gè)標(biāo)題，每一幅圖案，都是一開(kāi)頭就用上了這個(gè)詞！

5G者，第5代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)。2018年9月11日上午11時(shí)，北美的手機(jī)運(yùn)營(yíng)巨頭威瑞森公司宣布：從2018年10月1日起，在美國(guó)4個(gè)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(mén)托）優(yōu)先推出5G商用，名為Verizon 5G Home （威瑞森5G家庭寬帶服務(wù)），位于這4個(gè)城市精選街區(qū)的客戶(hù)可以訂購(gòu)這項(xiàng)服務(wù)。公司承諾：前三個(gè)月免費(fèi)，并且免費(fèi)安裝路由器和升級(jí)。而后，原威瑞森無(wú)線（Verizon Wireless）的客戶(hù)月費(fèi)為50美元，而新客戶(hù)則為70美元/月。

威瑞森首席技術(shù)官凱爾·瑪拉迪在一份聲明中說(shuō)：“我們提供革命性的5G體驗(yàn)，它將改變?nèi)藗兊纳睢⒐ぷ骱蛫蕵?lè)方式?！奔彝拵俣葟拿棵?00Mb（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(diǎn)說(shuō)，幾秒鐘可下載一部高清電影。

其實(shí)，美國(guó)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(guó)的亞特蘭大、夏特洛、達(dá)拉斯、印第安納波利斯、俄克拉荷馬市、羅利和韋科這7個(gè)城市開(kāi)始5G商業(yè)運(yùn)營(yíng)。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(gè)城市。還說(shuō)2019年年初更會(huì)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(shuō)得多做得慢，就讓人家威瑞森拔了頭籌，成為美國(guó)第一個(gè)投入5G商業(yè)運(yùn)營(yíng)的公司。

據(jù)媒體報(bào)道，中國(guó)也在緊鑼密鼓地布局5G商用試點(diǎn)。迄今，三大運(yùn)營(yíng)商已基本確定了全國(guó)18個(gè)城市將成為第一批5G試點(diǎn)城市。它們分別是：

中國(guó)移動(dòng)首批試點(diǎn)城市為5個(gè)，分別為杭州、上海、廣州、蘇州、武漢;

中國(guó)電信則為6個(gè)，包含雄安、深圳、上海、蘇州、成都、蘭州;

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

熱門(mén)技術(shù)

為什么大家都這么積極呢？因?yàn)?G是一門(mén)熱門(mén)技術(shù)，商機(jī)很大。據(jù)著名市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS Market的估計(jì)，至2022年全球5G用戶(hù)將達(dá)5.5億。其中，僅中國(guó)市場(chǎng)2020年所需的設(shè)備即可帶動(dòng)4500億人民幣產(chǎn)值。業(yè)界這樣形容：如果說(shuō)4G以前的技術(shù)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(wàn)物互聯(lián)、改變了人類(lèi)社會(huì)。這樣好的東西，為什么到現(xiàn)在才開(kāi)始試點(diǎn)呢？因?yàn)闊o(wú)法可依、沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)！而如今，標(biāo)準(zhǔn)來(lái)了！

2018年6月13日，負(fù)責(zé)制定通信技術(shù)規(guī)范的組織3GPP在美國(guó)加利福尼亞州的圣迭戈召開(kāi)了第80次TSG RAN會(huì)議，正式發(fā)表了5G NR SA（Standalone，獨(dú)立組網(wǎng)）方案，表示首個(gè)針對(duì)商用的5G標(biāo)準(zhǔn)出爐。關(guān)于這次的發(fā)布會(huì)新聞，現(xiàn)在來(lái)把其中一些英文符號(hào)解釋一下，以幫助理解。3GPP的技術(shù)規(guī)范組（TSG）有三個(gè)，分別是：

無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（Radio Access Network）技術(shù)規(guī)范組，縮寫(xiě)為T(mén)SG RAN，主席為巴拉斯·伯尼;

服務(wù)與系統(tǒng)方面（Service & Systems Aspects）技術(shù)規(guī)范組，縮寫(xiě)為T(mén)SG SA，主席為埃里克·古特曼;

核心網(wǎng)和終端（Core Network & Terminals）技術(shù)規(guī)范組，縮寫(xiě)為T(mén)SG CT，主席為格奧爾·邁耶。

5G NR中的NR是英文New Radio（新無(wú)線電）的縮寫(xiě)。所以這次在圣迭戈開(kāi)的是無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)規(guī)范組的第80次會(huì)議，由主席巴拉斯·伯尼主持并宣布了5G新無(wú)線電獨(dú)立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。5G之所以那么誘人，主要是因?yàn)樗腥髢?yōu)勢(shì)（業(yè)界又稱(chēng)為場(chǎng)景），即：

大寬帶——正式術(shù)語(yǔ)為增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶，英文縮寫(xiě)為eMBB;

低時(shí)延——正式術(shù)語(yǔ)為超可靠低時(shí)延，英文縮寫(xiě)為uRLLC;

大連接——正式術(shù)語(yǔ)為海量機(jī)器類(lèi)通信，英文縮寫(xiě)為mMTC。

R15版本的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上包括兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：非獨(dú)立組網(wǎng)（NSA）和獨(dú)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(shù)規(guī)范組的SA搞混了）。R15是5G的第一版成型的商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)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(kāi)始，它只支持上面三個(gè)場(chǎng)景中的前兩個(gè)：eMBB和uRLLC，而后一場(chǎng)景mMTC尚有待研究。

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

大家有體會(huì)，想當(dāng)初，1G手機(jī)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(jī)支付、安排旅行……儼然已成為一個(gè)全能的智能助理，這一切都是拜速率越來(lái)越快所賜。而5G的傳輸速率更快，形象地說(shuō)，可以秒傳一部4K甚至8K的高清電影。

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

可千萬(wàn)不要認(rèn)為5G的能耐就僅僅是提高了網(wǎng)速、下載個(gè)高清電影而己。這可是大大的誤解！5G是一場(chǎng)革命！各國(guó)都把它放在國(guó)家戰(zhàn)略的高度來(lái)對(duì)待，因?yàn)樗鼘⑷娓淖兾覀兊纳鐣?huì)！高速下載只不過(guò)是它的eMBB場(chǎng)景的優(yōu)點(diǎn)之一。更不要說(shuō)其他兩個(gè)場(chǎng)景，那更是熱鬧非凡。

就說(shuō)“低時(shí)延”吧！這三個(gè)字寫(xiě)起來(lái)輕松，想起來(lái)卻十分沉重。舉個(gè)例子，比如熱門(mén)的無(wú)人駕駛的自駕車(chē)，你有沒(méi)有想過(guò)，為什么自駕車(chē)吵吵嚷嚷了十幾年，許多世界名企還在不停地試驗(yàn)，各國(guó)政府也還下不了決心推廣？就是因?yàn)槟芨咚?、可靠、低時(shí)延的傳遞信息的車(chē)聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有建成！試想一下，當(dāng)兩車(chē)即將相碰發(fā)生交通事故、千鈞一發(fā)之時(shí)，如果相互信息能高速傳遞，自動(dòng)駕駛可以高速糾正，車(chē)禍就可避免?？墒?G的時(shí)延只能做到幾十毫秒。這是什么概念？舉例來(lái)說(shuō)，如果車(chē)速是每小時(shí)60千米，每分鐘就是1千米，幾十毫秒就是幾十米。這樣的時(shí)延很難避免兩車(chē)相碰的災(zāi)難發(fā)生。而5G可以做到1毫秒時(shí)延，這就為避險(xiǎn)爭(zhēng)取了時(shí)間。

另外，例如醫(yī)生和患者異地的遠(yuǎn)程醫(yī)療，低時(shí)延就可達(dá)到“面對(duì)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(dāng)每一件物品都需要上網(wǎng)之時(shí)，只有5G的低能耗大連接才能承擔(dān)如此繁重的任務(wù)！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(mén)產(chǎn)品

那么，5G最熱門(mén)的產(chǎn)品是什么？當(dāng)然是從業(yè)界到普通大眾都關(guān)心的手機(jī)。說(shuō)到這里要大聲提醒一句：準(zhǔn)備換手機(jī)吧！過(guò)去的手機(jī)一律作廢！為什么？因?yàn)轭l率換了！在無(wú)線電技術(shù)領(lǐng)域，有一個(gè)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(huì)少一點(diǎn)，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?yàn)轭l段提高了，5G才會(huì)輕輕松松地產(chǎn)生上述那么多優(yōu)點(diǎn)。然而，“天下沒(méi)有白吃的午餐”，也正是因?yàn)轭l段提高了，5G手機(jī)才會(huì)姍姍來(lái)遲，因?yàn)轭l段一變，芯片、天線、基站以及相應(yīng)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(lái)說(shuō)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(duì)iPhoneX、繼而iPhoneXS的遺憾，期盼著來(lái)年新的5G iPhone會(huì)出現(xiàn)。然而，據(jù)傳卻要等到2020年，那時(shí)的iPhone可能會(huì)用上英特爾的5G芯片。

再說(shuō)天線，頻率變高，也就是波長(zhǎng)變短。同時(shí)，電波的衰減變大，建筑物對(duì)它的阻擋也變強(qiáng)。所以，天線要變小，要陣列化。業(yè)界共識(shí)是5G最好用小型多元的相控陣陣列天線。這又是個(gè)難題，大家都在努力。舉例來(lái)說(shuō)，年初曾有報(bào)道：上海大學(xué)的上海先進(jìn)通信與數(shù)據(jù)科學(xué)研究院研發(fā)出了一款可工作于28GHz頻段的毫米波5G手機(jī)相控陣天線。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）認(rèn)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(jī)的能力，并能降低制造成本。5G相應(yīng)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(jī)可能也會(huì)具備基站功能）。請(qǐng)大家想象一下將來(lái)那種人人手機(jī)變基站的動(dòng)人場(chǎng)面吧！

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

其一，標(biāo)準(zhǔn)待齊全。上文已談到按計(jì)劃要到2019年12月5G的全部標(biāo)準(zhǔn)才能定完，到2020年國(guó)際電聯(lián)才能正式批準(zhǔn)頒布執(zhí)行。

其二，網(wǎng)絡(luò)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(gè)花錢(qián)費(fèi)力又費(fèi)時(shí)的大工程。

其三，產(chǎn)品待研制。新頻段、新標(biāo)準(zhǔn)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(qián)、花時(shí)間。

其四，市場(chǎng)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(hù)有個(gè)適應(yīng)期，市場(chǎng)有個(gè)培育過(guò)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)覺(jué)：5G會(huì)一蹴而就，而忽略了“好事多磨”的成語(yǔ)。事實(shí)上，2018年有“5G元年”之稱(chēng)，從年初在巴塞羅那召開(kāi)的移動(dòng)通信大會(huì)上就熱鬧了一番，到6月R15標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之后又掀起一個(gè)高潮。但是參加制定標(biāo)準(zhǔn)最積極的中、美、日、韓及歐洲各國(guó)，仍然把正式發(fā)展的目標(biāo)定在2020年之后。2019年只是預(yù)商用期，一邊研制配套產(chǎn)品和建網(wǎng)，一邊逐步擴(kuò)大試驗(yàn)范圍。而5G的真正黃金期預(yù)計(jì)是在2020—2035年之間。根據(jù)美國(guó)高通公司預(yù)測(cè)：到2035年，5G將在全球創(chuàng)造12.3萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)收益。