5G照進現(xiàn)實，不僅僅只是快

在日前舉行的2019中國國際信息通信展覽會開幕式上，工信部與中國電信、中國聯(lián)通、中國移動、中國鐵塔共同宣布啟動5G商用。5G商用套餐在11月1日正式上線。

5G真的來了。它是如何從1G發(fā)展而來的？未來又會帶給我們怎樣的可能？

從1G到4G的演進

我們所稱的1G、2G、3G、4G、5G，均是相對于固定通信技術的移動通信技術，這里的“G”是指英文Generation，即我們所說的“代”，從1G到5G也就是從第一代到第五代的移動通信技術。最近幾年，很多家庭所購買的無線路由器支持雙頻，我們在連接這些無線路由器的時候經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有2.4G和5G兩個無線網(wǎng)絡，這里的“G”可不是“代”的意思，指的是這個路由器的無線頻率為2.4GHZ和5GHZ。其中，2.4GHZ穿透性更好，但干擾大，速率低；5GHZ則穿透性較差，但抗干擾能力強，速率更快。

上世紀80年代，以昂貴終端、昂貴通話費為特征的大哥大橫空出世，這就是我們所稱的第一代移動通信技術，簡稱1G。1G是模擬技術，其手機電池壽命和語音質量差，安全性差，并且容易掉線。但不管怎么樣，它使人們的通話擺脫了線的束縛，是人類通信史上劃時代的進步。此后，一代又一代的移動通信技術不斷產(chǎn)生。

90年代，2G產(chǎn)生，2G是第一代真正意義上的數(shù)字通信技術，是迄今為止使用時間最長的移動通信技術，雖然現(xiàn)在4G已經(jīng)廣泛使用，但除邊遠地區(qū)本身是2G的用戶外，不少4G用戶的語音通話還是由2G網(wǎng)絡在承載。2G，包括后續(xù)的所謂2.5G、2.75G網(wǎng)絡，都屬第二代移動通信技術，除提供語音通話外，還能提供較低速率的數(shù)據(jù)業(yè)務，使用2G手機可以瀏覽文字信息，但要觀看圖片和視頻信息非常困難。

3G速率相對于2G有較大幅度的提升，可以較輕松地瀏覽圖片信息。2009年，我國相關主管部門向國內三大運營商發(fā)放了3張不同的3G牌照，其中，中國移動獲得的TD-SCDMA牌照所使用的TD-SCDMA標準由我國提交，并在2000年被國際電聯(lián)批準為第三代移動通信標準。3G技術的商用以及智能手機的出現(xiàn)，使互聯(lián)網(wǎng)浪潮席卷全球，我們熟知的微博、淘寶、QQ等過去只能在電腦上實現(xiàn)的應用，被迅速搬到了手機上。

2013年12月，我國4G牌照發(fā)放，三家運營商立刻開展網(wǎng)絡建設并投入使用，3G迅速被4G取代。4G網(wǎng)絡實現(xiàn)了網(wǎng)速的飛躍，可以輕松在線觀看高清視頻。隨著4G網(wǎng)絡的完善，以視頻應用為代表的各類新興業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，實現(xiàn)了全面數(shù)字化的大躍進，移動主宰一切的序幕拉開。需要說明的是，3G雖然“短命”，但對我國IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義?？梢赃@樣說，沒有當年的3G，就沒有我國在4G時代的搶跑，更沒有我們在5G時代的領跑。

5G不僅僅是快

今年6月，5G牌照發(fā)放，目前，三大運營商在全國多個城市建設5G網(wǎng)絡，5G終端也開始上市銷售，預計明年可實現(xiàn)5G規(guī)模商用。

在多數(shù)人看來，5G相對于4G的優(yōu)勢就是網(wǎng)絡速度的大幅度提升，我們已經(jīng)覺得4G的網(wǎng)絡速率夠快了，但5G速率可達到4G的數(shù)百倍，直觀的感受就是，如果用5G下載一部高清電影，可能你還沒反應過來就已經(jīng)下載完了。當然，這只是理論上，在實際生活中還受到電腦性能，包括CPU、硬盤以及骨干網(wǎng)絡傳輸速度、網(wǎng)絡覆蓋狀況等方面的影響，實際速度會遠低于理論速度。

對普通用戶來說，如果不是為了追求極快的下載速度，而是為了更流暢地觀看在線視頻等，至少在目前階段，還無需糾結到底是買4G還是5G手機，目前4G的網(wǎng)速已經(jīng)完全可以滿足日常所需。例如，我們目前可以在4G網(wǎng)絡下用手機輕松在線觀看1080P分辨率的視頻，更高的分辨率在手機這么小的屏幕上已經(jīng)沒有任何意義。也就是說，如果僅僅是為了網(wǎng)速，目前的4G網(wǎng)絡無論從速度上還是從網(wǎng)絡覆蓋上來講，都是最優(yōu)選擇。那么，為什么不管是政府還是企業(yè)都在大力推廣5G網(wǎng)絡呢？那是因為，更快的網(wǎng)速并非5G的唯一特征。

相對于4G，5G有三大看家本領，分別是：增強的移動寬帶、低時延高可靠通信、大規(guī)模機器通信。

增強的移動寬帶，顧名思義就是大帶寬的移動互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡速度，我們一般用bps來表示，指每秒傳送的比特數(shù)，其中又涉及到K、M、G等表達方式，1K等于1024bit，1M等于1024K，1G等于1024M。當前4G網(wǎng)絡的最快下行速度為100Mbps左右，5G將提高到平均1Gbps，峰值20Gbps的水平。網(wǎng)速的大幅度提升，可以增強多個方面的能力，例如，下載速度更快，可以觀看更高清晰度的視頻，在線觀看4K、8K視頻，虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等更多多媒體應用等。

目前，多數(shù)用戶心目中的5G就是網(wǎng)絡速度的大幅度提升，但實際上，這并非5G最具有顛覆性的特征，5G的厲害之處在于5G可以把人與物、物與物連接起來，即連接萬物，這就需要5G的另外兩項特征。

低時延高可靠通信方面，時延性，我們可以比照人的大腦的反應速度。我們在開車的時候發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，反應的速度大概是10毫秒到50毫秒（1秒等于1000毫秒），4G網(wǎng)絡的時延大約為20毫秒，5G網(wǎng)絡的時延可以做到1毫秒。也就是說，如果通過5G實現(xiàn)自動控制，其反應速度遠高于人的大腦的反應速度。基于這一特性，5G網(wǎng)絡可以應用于許多之前4G網(wǎng)絡無法應用的場景。首先是自動駕駛，基于其比人腦還快的反應速度，在5G網(wǎng)絡的支撐下，汽車自動駕駛有望比人開車還安全許多；再就是智能醫(yī)療行業(yè)，當前，我們也經(jīng)?？匆娺h程醫(yī)療手術的相關報道，但是，現(xiàn)有的這些手術，都是精度要求不那么高的，如果對諸如血管、神經(jīng)等動手術，現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡的時延極有可能造成嚴重的醫(yī)療事故，這就需要依靠5G網(wǎng)絡的超低時延來做高精度的手術了。

大規(guī)模機器通信，這主要是指5G支撐海量設備接入網(wǎng)絡，并可以在設備之間直接通信，單位面積內接入設備數(shù)量將比現(xiàn)在的4G提升至少10倍，5G支持每平方千米高達100萬的連接數(shù)。在4G時代，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在球賽等人員密集的場景手機明明顯示有網(wǎng)卻上不了網(wǎng)，這一方面是4G的網(wǎng)速無法同時保證這么多人高速上網(wǎng)，另一方面就是4G不支持這么高密度的連接數(shù)。未來，當我們生活中的各種設備都接入網(wǎng)絡之后，4G根本無法支撐，而5G則可以輕松支持這一切。5G的大規(guī)模機器通信的特征還表現(xiàn)在機器與機器之間可以互相通信，我們在高速公路上開車的時候，諸如變道、超車、停車等都會有相應的信號燈提醒周圍車輛，在5G網(wǎng)絡下，聯(lián)網(wǎng)自動駕駛汽車之間以及車輛與道路基礎設施之間也可以進行類似信息交換，這些信息交換不需要經(jīng)過中央控制系統(tǒng)，保證了反應的及時性。

5G帶來發(fā)展新機遇

在5G商用初期，由于相關應用還不成熟，用戶最直觀的感覺還是體現(xiàn)在網(wǎng)速的飛躍，即5G網(wǎng)絡的增強移動寬帶屬性，手機將是最常用的終端形態(tài)。但隨著5G網(wǎng)絡覆蓋的完善以及5G+的不斷推進，5G將把各行各業(yè)全部囊括進來，最終實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”和5G與各行各業(yè)的深度融合，實現(xiàn)傳統(tǒng)行業(yè)的智能化升級，并催生諸多新興業(yè)態(tài)。

當前，業(yè)界已經(jīng)提出5G的各種場景的設想，都針對性很強，比如汽車行業(yè)的自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)的支持，醫(yī)療行業(yè)的遠程醫(yī)療、隨身醫(yī)療，娛樂行業(yè)的AR/VR支持，政府方面的智慧城市，農(nóng)業(yè)方面的智慧農(nóng)業(yè)，工業(yè)領域的工業(yè)4.0，物流領域的智慧物流，傳統(tǒng)家具、家電行業(yè)的智能家居等。如果這些設想完全實現(xiàn)，不僅僅是我們的生活將變得更加美好，而且由于5G將各行各業(yè)緊密聯(lián)系在一起，極有可能改變未來國家之間的實力對比，在徹底的信息化時代，新興國家將擁有更好的發(fā)展機遇。

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