5G離我們有多遠？

近兩年來，作為新一代寬帶無線移動通信發展的主要方向,5G受到世界各主要國家的高度重視,一些國家紛紛加快戰略部署,力爭搶占產業和技術“制高點”。

全球5G研究不斷加速，5G概念日漸清晰，設立全球統一標準已成為共識。有關國際標準化組織已初步明確2016年正式啟動標準研制，一些國家已經提出了5G商用時間表，眾多手機生產企業已針對部分5G關鍵技術研制出概念樣機。

5G中的關鍵技術

如果要從技術細節描述出什么是5G，我們可能需要等到2020年，因為目前還沒有任何電信公司或標準訂定組織的公開文件中有提到5G。只有5G的國際標準通過，這個標準是目前對5G最細節與科學的描述。下面簡單介紹5G的兩個關鍵技術。

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的意思。這項技術簡單來說，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。

路徑的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的傳輸資料流，從而大幅度地提升頻譜利用率。

2、多載波技術

載波，是指載有數據的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將帶來的革命性變化之一：為物聯網而生

3G，第三代移動通信技術（3rd-generation，3G），是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息，速率一般在幾百kbps以上。

4G，是第四代移動通信及其技術的簡稱。相比3G，4G帶寬更高，能夠傳輸更高質量的視頻及圖像。4G能以100Mbps的速度下載，比撥號上網快2000倍，上傳的速度也能達到20-50MMbps，并能滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。

5G技術是為物聯網而生，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。

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，與4G相比， 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。

5G將帶來的革命性變化之二：移動性和連續性

根據IMT-2020（5G）推進組發布的5G概念白皮書來看，5G的名字可不是隨便叫叫的。

首先要達到連續廣域的覆蓋，保證用戶的移動性和業務連續性。提供無縫的高速業務體驗，保證隨時隨地為用戶提供100Mbps以上的體驗速率（例如在小區邊緣，或者高速移動的過程中）。

面向局部熱點區域為用戶提供極高的數據傳輸速率，滿足網絡極高的流量密度需求。簡單的用數據表示就是：提供每平方公里百萬的連接密度，比如500km/h的移動性。

按照這樣的速率，在演唱會、高鐵、地鐵之類的場景里，不用再去擔心網絡連接慢或者無法上網的問題了。

5G將帶來的革命性變化之三：電信業的巨變

5G對于行業與整個社會的影響無疑是會深遠的，電信業會因為5G發生較大的變化，甚至是巨變。

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。

到了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在參與。

到了5G時代，除了傳輸的管道層和業務層，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，同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。

（本文由中國科普博覽出品，北京燕清聯合文化產業發展中心創作，轉載請聯系editor@cnic.cn）

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