5G時代就要來了，你準備好了沒？

2017年世界移動通信大會在不久前剛剛落下帷幕，大會中最吸引眼球的內容之一，就是對5G美好未來的展望。但5G究竟是什么呢？千兆網絡？4G LTE的升級版？還是說只是一個市場騙局，就像之前AT&T和T-Mobile把HSPA+更名為4G來隱瞞他們在4G LTE技術上的欠缺？

5G是什么？

單看字面意思，5G就是第五代移動通信技術。它是移動通信技術的下一步，是移動設備未來的上網方式。移動設備的誕生、發展已經改變了人們工作、生活的方式，但跟即將到來的5G比起來，我們目前的上網方式將會顯得十分落后。在5G的藍圖中，它將打破我們對于“上網設備=手機+電腦”的傳統觀點，它會連接數以億計的設備，小到一盞臺燈，大到汽車甚至是醫療設備，這些設備之間彼此相連，又同時接入廣域網，形成海量的物聯網。

5G與4G有何區別？

關于5G最重要的事情之一是，目前，對于5G，世界上還沒有一個統一的標準。所以我們還并不能知道5G確切的樣子，5G依然是一個有一定距離的概念，但諸如華為、高通、英特爾這些領域內的大型企業已經開始為5G技術進行測試，而這些早期的實驗很有可能會共同形成5G的正式國際標準，從這些實驗中我們也能了解一下5G的大致模樣——高速率、大容量、低延遲。4G時代幾分鐘下完的電影可能未來只需要幾秒鐘，過去人員密集場所網速慢的問題可能也會一去不復返了。而相比于4G，5G最常見的技術特征之一是使用毫米波，這可能是解鎖5G“高大低”成就的關鍵。

毫米波

蜂窩移動網絡技術通過無線電波傳輸數據，電磁波的種類一般根據頻率區分，頻率越高，波長越小，所以毫米波技術是指利用毫米級長度波長的信號傳遞數據，通常被定義為頻率在30GHz和300GHz之間的電磁波。

毫米波技術能承載比現有技術更多的數據容量，一個簡單的經驗法則是：頻率越高，它可以承載的數據量越大。因此，僅傳輸音頻的FM收音機通常在87.5至108.0 MHz之間進行廣播，但目前使用的4G LTE需要負責較大的數據流傳輸，工作頻率一般在700 MHz至2100 MHz（即2.1 GHz）之間進行傳播。相比之下，毫米波技術，如上文所說的30-300GHz，將為可傳輸的數據量帶來數量級級別的改善。

在毫米波技術中發現，較短波長的另一個優點是用于發送和接收信號的天線可以做的相對較小。這意味著使用毫米波技術的移動設備可以放入不同毫米波段的多個天線，這可以在多個用戶連接時更有效地利用可用頻譜來達到更快的速度。

但毫米波技術也帶來了挑戰，隨著頻率越來越高，有效傳輸距離越來越短，尤其當遇到墻壁、玻璃甚至樹葉、雨滴干擾時，較短的波長就會遇到較大的阻礙。而較舊的無線電和蜂窩技術由于波長更長穿透能力更強，能夠依賴于相對較小數量的較大的天線塔，毫米波將需要很多相對較小的天線。于是，“Small Cell”應運而生。

“Small Cell”

“SmallCell”是一種低功率、小范圍覆蓋的基站設備，而且大小不一，小的可能只有手機那么大，幾乎能架設在任何位置，這就決定了相比于體積大、成本高的基站塔，“Small Cell”可以更大量的鋪設，作為中繼來彌補毫米波傳輸距離短的缺點，同時還能幫助提升基站信號，覆蓋偏遠地區等。目前，“Small Cell”已進入測試階段。

5G能做什么？

目前對于5G最激動人心的設想之一是，5G能實現真正的物聯網。目前我們使用的4G LTE網絡，端對端延遲的極限在50毫秒左右。50毫秒對人的感官來說可能已經足夠短了，但還遠遠無法滿足遠程實時控制的要求。但未來的5G網絡，端到端延遲或能低至1毫秒，足以滿足大多數遠程實時控制的要求，再加上大容量的特性實現小區域內的海量設備同時連接，不久的將來，家居、機器人、穿戴設備、汽車甚至是地鐵高鐵、工業機械、房屋、城市，一切都能以物聯網的形式緊密的關聯在一起，我們的生活方式、社會的運轉方式可能會迎來一次新的革命。

此外，5G的另一個特性是超高傳輸速度，未來無線網絡的計劃同樣包含實時虛擬現實內容的傳輸，不會因為數據瓶頸而造成卡頓。

對于5G具體能帶來什么，目前還沒有定論。我們可以把5G看成是一間美術館，超高速率、超大容量、超低延遲等特性就是多彩的顏料，現在畫筆掌握在我們手中，描繪出什么樣的未來全由我們掌控。

5G何時來？

回顧一下，使用模擬信號的第一代移動網絡（姑且稱之為1G）出現在1982年前后，直到1991年，采用數字信號的2G誕生。2G同時以GPRS和EDGE技術實現了蜂窩數據上網。大概10年后，3G誕生了，提供了比2G快得多的數據傳輸速度。又過了大概10年，我們目前的LTE網絡，也就是我們所說的4G，第四代移動通信技術誕生了。從歷史角度上說，每十年就會出現新一代移動通信技術。由此看來，如果我們假定5G還能遵循“十年”法則，5G商用可能在20年代初期出現（我們目前使用的4G LTE在2011年前后開始推出）。此外，如果網絡提供商、調制解調器制造商、無線運營商能踐行他們目前的計劃，我們有望更早看到5G，如高通公司計劃在2018年冬季奧運會上向公眾提供早期的5G產品。

值得一提的是，我國移動通信技術雖然起步較晚，但在5G研發上正逐漸成為全球的領跑者。3G時代，我們國家初步跟上了國際通信技術發展的腳步，大唐集團和西門子共同研發的TD-SCDMA是全球三大3G標準之一。到了4G時代，我國又自主研發了TD-LTE，TD-LTE成為了全球4G的主流標準。5G方面，我國政府、企業、科研機構等部門高度重視、加大投入，我國5G標準化研究提案在2016世界電信標準化全會第6次全會上已經獲得批準，這說明我國已經成為5G時代的“尖子生”，這對于期待5G的廣大中國同胞們顯然是個好消息。

資費

說了這么多優點，很多人可能會問：5G技術這么厲害，一定很貴吧？高清電影幾秒鐘下完固然好，可是下的起嗎？答案是應該比4G便宜，并且會越來越便宜。

技術發展必然帶來生產力的提高，從通信產業的角度上來說，新技術一定會帶來每比特成本的下降。實際上，通信產業每次技術升級都擺脫不了降價的命運，相信總有一天“流量費”這個詞語會消失在歷史的長河里。

盡管5G的具體細節還有些朦朧，但有一點我們可以肯定：未來會更智能，更快。