中國開通首個5G基站，以后再也不怕人多網速慢了

出品：科普中國

制作：北京燕清聯合文化產業發展中心

監制：中國科學院計算機網絡信息中心

中國在廣州大學城開展5G外場測試，開通了首個5G基站，使得5G離我們更近了。同時，此次開通也被視為對即將到來的2017世界移動大會的迎接。

那么，5G到底離我們有多近呢？按照中國移動的5G時間表，2017年、2018年將分別啟動外場試驗，并開展面向商用化規模試驗，預計2020年完成5G規模商用。

4G我們還沒用夠，5G竟然就要來了！到底什么是5G通信呢？5G網絡的開發速度如此之快，它所需的關鍵技術有哪些呢？相比起4G，它有哪些優點，會帶來什么樣的變革呢？

5G通信：再也不用怕人多網速慢了！

5G，顧名思義是第五代通信技術，3GPP定義了5G三大場景：

增強型移動寬帶——使用的人再多都能保證你上網速度“杠杠滴”！按照計劃能夠在人口密集區為用戶提供1Gbps用戶體驗速率和10Gbps峰值速率，在流量熱點區域，可實現每平方公里數十Tbps的流量密度。

海量物聯網通信——讓“萬物互聯”！第五代通信技術不僅能夠將醫療儀器、家用電器和手持通訊終端等全部連接在一起，還能面向智慧城市、環境監測、智能農業、森林防火等以傳感和數據采集為目標的應用場景，并提供具備超千億網絡連接的支持能力。

低時延、高可靠通信——主要面向智能無人駕駛、工業自動化等需要低時延高可靠連接的業務，能夠為用戶提供毫秒級的端到端時延和接近100%的業務可靠性保證。

總而言之，相比于4G通信，5G通信能夠提供覆蓋更廣泛的信號，而且上網的速度更快、流量密度更大，同時還將滲透到物聯網中，最終實現萬物互聯。

實現5G的兩大關鍵技術如此“優秀”的5G是怎么樣實現的呢？它需要什么關鍵技術呢？

1、大規模MIMO技術

MIMO技術是無線通信天線技術的一種，是Multiple-Input Multiple-Output的簡稱，即多路輸入多路輸出技術。簡單來說，這項技術就是將基站的單天線換為由多天線構成的天線陣列，然后與具有多天線的移動臺進行通信。

其通信原理是，把一份資料分割成多份，通過多重天線同步傳送，由于傳輸信號在傳送過程中可能會發生干擾，傳輸信號選擇不同的反射或者穿透路徑來避免。路徑不同可能造成到達接收端的時間不一致。為了防止資料因為時間延誤而無法重新組合，接收端也會具備多重天線接收信號。

最終，利用一種算法將分開的資料重新整合，這樣便可以正確且快速地傳輸資料流，從而大幅度地提升頻譜利用率。

2、多載波技術

載波，是指載有數據特定頻率的無線電波。多載波即是采用多個載波信號（將信道分成若干正交子信道），將需要傳輸的數據信號轉換成并行的低速子數據流，然后調制到在每個子信道上進行傳輸。
采用多載波技術主要是為了配合大規模MIMO技術，其具有頻譜效率高、靈活性強以及復雜度低等特點。

5G為物聯網而生

在這么復雜、高大上的技術支持下，5G實現后，將帶來兩大革命性變化：一是使萬物互聯，二是催生電信業的巨變。

首先，5G為何能助力萬物互聯的實現？

有人說，5G技術是為物聯網而生。它擁有更大的容量和更快的數據處理速度，通過手機、可穿戴設備和其它聯網硬件推出更多的新服務將成為可能。

具體來說，5G技術為物聯網提供了超大帶寬，它的容量預計是4G的1000倍；4G網絡是專為手機打造，沒有為物聯網進行優化，而5G網絡可以支持10倍以上的設備；使用4G網絡，你不能在手機上真正實時在線玩游戲，但使用5G網絡卻可以做到。

其次，為什么說5G將帶來電信業的巨變?

5G時代，電信網絡會形成三層，傳輸層、管理層、業務層。在最早的電信體系中，這三層是融合在一起。一通電話就包括傳輸、管理和業務，這三者融合在一起。3G時代，傳輸層和業務層開始分離，電信運營商主要提供流量，成為管道，業務由大量互聯網公司參與。到了5G時代，除了傳輸的管道層和業務層外，管理層將會變得更加重要，而整合體系都會發生質的變化。在傳統的電信中，管理的無非是用戶，或是某個終端，基本就是鑒權、計費。5G不僅是用戶的管理、終端的管理，一用戶會使用大量的終端，對于不同的終端會采用不同的計費模式，管理會變得復雜，計費也會更加復雜。

管理層和計費層的能力又是和業務層緊密相聯。這個過程中，電信運營商是還以傳輸為核心，或是在傳輸的基礎上，通過管理來影響業務層，形成和業務層更緊密的聯系與合作。這在很大程度上會促使電信運營商的分化。守住傳輸，競爭能力較弱，因此除了做到傳輸，還要在管理層上找到自己位置和突破。5G是高速度、低時延、低功耗、萬物互聯創造的一個新體系，絕不只是速度的提升。在技術的推動下，網絡、管理、業務都會發生質的變化，產業也將會隨之根本改變。這場變革的力量有可能超過今天的互聯網。

我們一起期待5G時代的全面到來！