５G来了

是啊！“5G来了”可是如今IT界叫得最响的口号、最受青睐的词汇。不信的话，请你用这4个字在谷歌、百度上搜索一下。哎呀呀！准把你吓一跳，几乎是众口一词！每一个标题，每一幅图案，都是一开头就用上了这个词！

5G者，第5代移动通信技术的简称。2018年9月11日上午11时，北美的手机运营巨头威瑞森公司宣布：从2018年10月1日起，在美国4个城市（休斯敦、印第安纳波利斯、洛杉矶和加利福尼亚州萨克拉门托）优先推出5G商用，名为Verizon 5G Home （威瑞森5G家庭宽带服务），位于这4个城市精选街区的客户可以订购这项服务。公司承诺：前三个月免费，并且免费安装路由器和升级。而后，原威瑞森无线（Verizon Wireless）的客户月费为50美元，而新客户则为70美元/月。

威瑞森首席技术官凯尔·玛拉迪在一份声明中说：“我们提供革命性的5G体验，它将改变人们的生活、工作和娱乐方式。”家庭宽带速度从每秒300Mb（兆比特）到每秒1000Mb。这是什么概念呢？每秒300Mb意味着用26秒可下载1GB（吉字节）的文件，而每秒1000Mb意味着用8秒即可下载1GB的文件。再形象一点说，几秒钟可下载一部高清电影。

其实，美国的另一电信巨头AT&T并不比威瑞森消极。早在2018年7月20日，它就宣布了将于2018年年底前在美国的亚特兰大、夏特洛、达拉斯、印第安纳波利斯、俄克拉荷马市、罗利和韦科这7个城市开始5G商业运营。9月10日，它又增加了新奥尔良、休斯敦、圣安东尼奥、杰克逊维尔和路易斯维尔5个城市。还说2019年年初更会增加拉斯维加斯、洛杉矶、纳什维尔、奥兰多、圣迭戈、旧金山和圣何塞。

可是，说得多做得慢，就让人家威瑞森拔了头筹，成为美国第一个投入5G商业运营的公司。

据媒体报道，中国也在紧锣密鼓地布局5G商用试点。迄今，三大运营商已基本确定了全国18个城市将成为第一批5G试点城市。它们分别是：

中国移动首批试点城市为5个，分别为杭州、上海、广州、苏州、武汉;

中国电信则为6个，包含雄安、深圳、上海、苏州、成都、兰州;

中国联通的试点城市占比最大，多达16个，分别为北京、雄安、沈阳、天津、青岛、南京、上海、杭州、福州、深圳、郑州、成都、重庆、武汉、贵阳、广州。

热门技术

为什么大家都这么积极呢？因为5G是一门热门技术，商机很大。据著名市场调研机构IHS Market的估计，至2022年全球5G用户将达5.5亿。其中，仅中国市场2020年所需的设备即可带动4500亿人民币产值。业界这样形容：如果说4G以前的技术是解决了人与人的联系、改变了人们的生活的话，5G则是解决万物互联、改变了人类社会。这样好的东西，为什么到现在才开始试点呢？因为无法可依、没有标准！而如今，标准来了！

2018年6月13日，负责制定通信技术规范的组织3GPP在美国加利福尼亚州的圣迭戈召开了第80次TSG RAN会议，正式发表了5G NR SA（Standalone，独立组网）方案，表示首个针对商用的5G标准出炉。关于这次的发布会新闻，现在来把其中一些英文符号解释一下，以帮助理解。3GPP的技术规范组（TSG）有三个，分别是：

无线接入网络（Radio Access Network）技术规范组，缩写为TSG RAN，主席为巴拉斯·伯尼;

服务与系统方面（Service & Systems Aspects）技术规范组，缩写为TSG SA，主席为埃里克·古特曼;

核心网和终端（Core Network & Terminals）技术规范组，缩写为TSG CT，主席为格奥尔·迈耶。

5G NR中的NR是英文New Radio（新無线电）的缩写。所以这次在圣迭戈开的是无线接入网技术规范组的第80次会议，由主席巴拉斯·伯尼主持并宣布了5G新无线电独立组网标准。5G之所以那么诱人，主要是因为它有三大优势（业界又称为场景），即：

大宽带——正式术语为增强型移动宽带，英文缩写为eMBB;

低时延——正式术语为超可靠低时延，英文缩写为uRLLC;

大连接——正式术语为海量机器类通信，英文缩写为mMTC。

R15版本的标准，实际上包括两个标准：非独立组网（NSA）和独立组网（SA）。前者已于2017年12月完成，后者就是这次宣布的（注意：不要把这里的SA与技术规范组的SA搞混了）。R15是5G的第一版成型的商业化标准，开创了5G商用的历史，因而受到欢呼和热捧。但这也仅仅是开始，它只支持上面三个场景中的前两个：eMBB和uRLLC，而后一场景mMTC尚有待研究。

5G的大宽带，也就是高速率的达成主要是由于它工作在毫米波段这个物质基础。右图就表明了它与前代相比在频谱和速率上的优势，一目了然。

大家有体会，想当初，1G手机只能打电话，2G可以发短信，尽管3G能够上网了，但看视频就不那么行，如今你用4G就可以方便地发微信、看视频、手机支付、安排旅行……俨然已成为一个全能的智能助理，这一切都是拜速率越来越快所赐。而5G的传输速率更快，形象地说，可以秒传一部4K甚至8K的高清电影。

再比如：虚拟现实的发烧友，如今戴着VR眼镜或头盔，看上一会儿就会感到头晕目眩，根源就是速率慢。按理，VR传输的速率要达到150兆以上，看起来才舒服。目前，4G网络做不到，5G却不在话下！

可千万不要认为5G的能耐就仅仅是提高了网速、下载个高清电影而己。这可是大大的误解！5G是一场革命！各国都把它放在国家战略的高度来对待，因为它将全面改变我们的社会！高速下载只不过是它的eMBB场景的优点之一。更不要说其他两个场景，那更是热闹非凡。

就说“低时延”吧！这三个字写起来轻松，想起来却十分沉重。举个例子，比如热门的无人驾驶的自驾车，你有没有想过，为什么自驾车吵吵嚷嚷了十几年，许多世界名企还在不停地试验，各国政府也还下不了决心推广？就是因为能高速、可靠、低时延的传递信息的车联网没有建成！试想一下，当两车即将相碰发生交通事故、千钧一发之时，如果相互信息能高速传递，自动驾驶可以高速纠正，车祸就可避免。可是4G的时延只能做到几十毫秒。这是什么概念？举例来说，如果车速是每小时60千米，每分钟就是1千米，几十毫秒就是几十米。这样的时延很难避免两车相碰的灾难发生。而5G可以做到1毫秒时延，这就为避险争取了时间。

另外，例如医生和患者异地的远程医疗，低时延就可达到“面对面”的效果。

而大连接也不难想象。在智能家居和智慧城市中，当每一件物品都需要上网之时，只有5G的低能耗大连接才能承担如此繁重的任务！5G与4G的最大差别正是它能全面满足人与人、人与物、物与物的互联。

热门产品

那么，5G最热门的产品是什么？当然是从业界到普通大众都关心的手机。说到这里要大声提醒一句：准备换手机吧！过去的手机一律作废！为什么？因为频率换了！在无线电技术领域，有一个铁律：频率决定一切，一切跟着频率转！若是在相同的大频段中换，事情还会少一点，但如果连大频段都换了，那可是一切都得变！4G以前都工作在分米波以下，而5G则是工作在厘米波甚至毫米波。正是因为频段提高了，5G才会轻轻松松地产生上述那么多优点。然而，“天下没有白吃的午餐”，也正是因为频段提高了，5G手机才会姗姗来迟，因为频段一变，芯片、天线、基站以及相应的一切都要随之而变。而它们的研制可是困难重重！

就以芯片来说吧，雄居霸主的高通和英特尔，也都“使出了吃奶的劲”。所以，迷恋iPhone的果粉们才带着对iPhoneX、继而iPhoneXS的遗憾，期盼着来年新的5G iPhone会出现。然而，据传却要等到2020年，那时的iPhone可能会用上英特尔的5G芯片。

再说天线，频率变高，也就是波长变短。同时，电波的衰减变大，建筑物对它的阻挡也变强。所以，天线要变小，要阵列化。业界共识是5G最好用小型多元的相控阵阵列天线。这又是个难题，大家都在努力。举例来说，年初曾有报道：上海大学的上海先进通信与数据科学研究院研发出了一款可工作于28GHz频段的毫米波5G手机相控阵天线。电气和电子工程师协会（IEEE）认为其最大特色在于具备可被集成到全金属外壳5G智能手机的能力，并能降低制造成本。5G相应的基站覆盖面积变小，基站小型化，布局又要更密集，甚至已有终端基站化的方案（即5G手机可能也会具备基站功能）。请大家想象一下将来那种人人手机变基站的动人场面吧！

你也想，他也盼，企业忙得团团转。既然大家都着急，为何还要两三年？理由有四：

其一，標准待齐全。上文已谈到按计划要到2019年12月5G的全部标准才能定完，到2020年国际电联才能正式批准颁布执行。

其二，网络待修建。5G要用频率更高的新频段，就必须增基站、建新网，这可是个花钱费力又费时的大工程。

其三，产品待研制。新频段、新标准就意味着要新元器部件、新产品，芯片、天线、基站、终端的试制、试用、定型、批产都需要投钱、花时间。

其四，市场待成熟。新事物，业界猛宣传，媒体炒得欢，但是一旦要掏腰包，人们就得掂量一下了。用户有个适应期，市场有个培育过程。

总之，在如今这种铺天盖地的5G舆论氛围中，人们很容易会产生一个错觉：5G会一蹴而就，而忽略了“好事多磨”的成语。事实上，2018年有“5G元年”之称，从年初在巴塞罗那召开的移动通信大会上就热闹了一番，到6月R15标准发布之后又掀起一个高潮。但是参加制定标准最积极的中、美、日、韩及欧洲各国，仍然把正式发展的目标定在2020年之后。2019年只是预商用期，一边研制配套产品和建网，一边逐步扩大试验范围。而5G的真正黄金期预计是在2020—2035年之间。根据美国高通公司预测：到2035年，5G将在全球创造12.3万亿美元的经济收益。