中國好4G

5G真的要來了。然而關於5G的幾個問題卻未必能搞清楚，本文將會來談談。

| 5G是什麼？

在3G、4G和5G等名詞中，G是英文單詞「generation」（第x代）的縮寫。因此，5G就是第五代行動通信技術。

在行動通信領域：

· 第一代是類比技術；

· 第二代實現了數位化語音通信；

· 第三代是人們熟知的3G技術，以多媒體通信為特徵；

· 第四代是正在鋪開的4G技術，其通信速率大大提高，標誌著進入無線寬頻

時代。

簡單來看，5G的速度將會更快，而功耗將低於4G，從而帶來一系列新的無線產品。對岸電信業中國移動副總裁李正茂曾經發言要求5G時代的電信設備大幅度降價：「4G到5G時代，單位比特的傳輸成本降低了1000倍，那麼我們也希望電信設備價格也降低1000倍，成本是決定運營商在數據時代能否盈利的關鍵。」

| 5G其實並不是全新科技

關於5G的兩種不同觀點

有一種觀點認為，5G將會是全新技術。這個觀點的代表者為華為無線網路產品線CMO楊超斌，在他看來，4G再怎麼演變也不會變成5G，5G將會是一個全新技術。

What is 5G?

5G不只是一次技術的更新，更是非常大的跳躍性發展、是一個變革，這也意味著網路架構必須提升，5G對網路的需求將與4G截然不同；雖然現在使用的4G LTE技術仍會不斷演進，但4G再怎麼演變也不會成為5G，5G將會是全新技術。

但大多數技術專家更傾向於以下觀點：5G就是4G技術的必然演進——既要演進也要革命。

雖然任何一代技術發展，都不可能是上一代技術的重復，如果新一代的技術和上一代技術是一樣，那還什麼新一代，所以3G技術不同於2G，4G不同於3G，它的技術原理、解決問題的方式、部署的辦法，實現的能力都不同，但是沒有上一代技術的根基，或者說下一代沒有對上一代的技術傳承，實現革命性的升級也是空中樓閣。

5G不是橫空出世個令人驚異的新技術，5G技術是現有技術的新組合，是4G技術的再演進。

為什麼要強調「再」？因為4G LTE的後三個字母就是長期演進的意思，5G應是在4G基礎上的再演進。關於技術演進的觀點，科學松鼠會會員通信專業教師奧卡姆剃刀有個通俗的雙駝峰理論，能很清晰解釋5G僅僅是一種技術演進的觀點。

· 奧卡姆剃刀的雙駝峰理論

奧卡姆剃刀認為，一項新技術概念出現後，在業界會出現一個研究討論的高潮，這是第一個駝峰。

相關的學術論文會產為熱點，成堆的博士碩士依託這項新技術，完成了畢業論文，雖然很熱鬧，但這僅僅局限在學術研討層面上，而在具體的技術實現方面，還存在著很多問題，或者因成本原因而根本無法量產。

研究討論高潮逐漸降溫，這是第一個駝峰的下落期，接下來是低調務實的技術攻關，這個平台期可能幾年也可能一、二十年，當技術問題都解決後，就會迎來商家量產和投入市場的熱潮，這就是第二個駝峰。

按照國際電信聯盟關於2020年的規劃，5年後就要全面進入5G了，而到現在核心技術體系還沒有確立。回顧3G技術發展史，國際電信聯盟於1998年6月30日接收了3G技術提案，並迎來了第一個駝峰期，直到2009年1月7日，這才進入到第二個駝峰，平台期持續了11年，特別是三按照「雙駝峰規律」，5年後將在全球推廣使用的技術，應在2010年左右就迎來第一個駝峰，而不會在2020前的兩三年橫空出世，然後迅速被國際電信聯盟確定為全球的5G標準，這違反了一般的技術發展規律，不太可能成真。

· 沒有3G、4G技術的發展就沒有5G

實質上，在5G研究上大部分研發機構選擇的道路也是如此，兩條腿走路。

5G研發中提出兩條腿走路：一方面繼續推動基於4G技術的演進，一方面研發5G新技術，兩者兼顧。

在5G時代的千倍提速要求面前，通過4G技術的演進，只有通過大幅度的加大頻寬才有可能。加大頻寬是起點，由此而產生的毫米波、微基站、高階MIMO、波束賦型等都是順理成章的技術趨勢。

5G時代對大規模天線陣列、毫米波技術、新型網路架構、新型空口設計的關鍵技術核心，也大都是基於4G網路技術延伸而來，大都能成倍提升性能。以軟空口技術為例，這個技術結合Pre5G的硬體處理能力，讓電信服務商具有了從4G到5G的平滑升級能力，4G到Pre5G這個階段，終端不用更換，而從Pre5G到5G，基地台設備也可以繼續使用。

圖：毫米波技術下的微基站。

明白了5G就是第五代行動通信技術的基本定義，就明白是從3G、4G升級而來，自然也是一種技術的累積和演進，也可以說沒有3G、4G技術的發展就沒有5G的產生。5G技術的演進一方面是技術積累的必然結果，當然也要求有革命性創新，才能實現演進的目標，另一方面也是人類通信需求快速提高的必然要求。

反過來說，之前5G遲遲沒普及，一是技術達不到，二是還沒有應用的需求出現。現在有了需求，才有了5G。什麼需求？未來的網路將會面對：1000倍的數據容量增長，10到100倍的無線設備連接，10到100倍的用戶速率需求，10倍長的電池續航時間需求等等。坦白地講，可能未來五、六年4G網路或許將無法滿足這些需求，所以5G就必須提前登場。

| 5G會改變什麼？

我先來講個故事：

清晨醒來，臥室的燈和空調自動開啓。小明來到衛生間，洗臉水已自動調至適中的溫度，數位牙刷記錄並上傳小明牙齒，以及口腔的實時數據；戴上眼鏡，妻子帶著孩子正在上學的路上，通過眼鏡片上的虛擬現實顯示，孩子向小明揮手說早安。小明吃過早餐，眨了幾下眼睛，汽車帶著小明自動行駛在馬路上，小明在車上開啓了視訊會議……

這個場景描繪熟悉嗎？1998～2002年的時候，通信圈這樣描繪3G；2005～2012年的時候，通信圈這樣描繪4G；今天，這個描繪傳承給了5G。未來，還會有6G，7G，8G，估計到9G的時候，我有可能聽不到了。因為無法確保能不能活到那時候。

這也是典型代表著通信技術逐步演進的過程，革命性的體驗都是逐步實現和完善的。實質上，5G對行動網路的顛覆也是逐步演進的過程，它還將催生出無數新應用、新模式，產業。時速100公里的汽車，在5G網絡條件下從發現障礙到啓動制動系統，需要移動的距離將縮短到2.8釐米。

五特徵：「無與倫比的快」、「人多也不怕」、「什麼都能通信」、「最佳體驗如影隨形」、「超實時、超可靠」。具體提下在用戶體驗方面的5個典型5G場景：

1、速度

5G將比4G快10到100倍，更快的速度也將提升網絡的容量，可以容納更多的用戶在同一時間登錄網路。

2、全景視訊：行動端也能實現

不少人一定會對體育館內的巨屏所吸引。但如果你能在遊戲或者智慧手機中獲得同樣的實時畫面呢？你甚至可以切換鏡頭，即時重播，高分辨的4K視頻會讓你耳目一新。

3、自動駕駛汽車：1平方公里內可同時有100萬個網路連接

我們目前使用的4G網路，端到端時延的極限是50毫秒左右，還很難實現遠端實時控制，但如果在5G時代，端到端的時延只需要1毫秒，足以滿足智慧交通乃至無人駕駛的要求；現在的4G網路，並不支持這樣海量的設備同時連接網路，它只支持數量不多的手機接入，而在5G時代，1平方公里內甚至可以同時有100萬個網路連接，它們大多都是各種設備，獲知道路環境，提供行車資訊，分析實時數據、智慧預測路況……通過它們，駕駛員可以不受天氣影響地，真正360度無死角地瞭解，自己與周邊的車輛狀況，遇到危險也可以提前預警，甚至實現無人駕駛。