5G照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，不僅僅只是快

在日前舉行的2019中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)開幕式上，工信部與中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)鐵塔共同宣布啟動(dòng)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(huì)帶給我們?cè)鯓拥目赡埽?/p>

從1G到4G的演進(jìn)

我們所稱的1G、2G、3G、4G、5G，均是相對(duì)于固定通信技術(shù)的移動(dòng)通信技術(shù)，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(dòng)通信技術(shù)。最近幾年，很多家庭所購(gòu)買的無(wú)線路由器支持雙頻，我們?cè)谶B接這些無(wú)線路由器的時(shí)候經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有2.4G和5G兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，這里的“G”可不是“代”的意思，指的是這個(gè)路由器的無(wú)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(qiáng)，速率更快。

上世紀(jì)80年代，以昂貴終端、昂貴通話費(fèi)為特征的大哥大橫空出世，這就是我們所稱的第一代移動(dòng)通信技術(shù)，簡(jiǎn)稱1G。1G是模擬技術(shù)，其手機(jī)電池壽命和語(yǔ)音質(zhì)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(shí)代的進(jìn)步。此后，一代又一代的移動(dòng)通信技術(shù)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(shù)，是迄今為止使用時(shí)間最長(zhǎng)的移動(dòng)通信技術(shù)，雖然現(xiàn)在4G已經(jīng)廣泛使用，但除邊遠(yuǎn)地區(qū)本身是2G的用戶外，不少4G用戶的語(yǔ)音通話還是由2G網(wǎng)絡(luò)在承載。2G，包括后續(xù)的所謂2.5G、2.75G網(wǎng)絡(luò)，都屬第二代移動(dòng)通信技術(shù)，除提供語(yǔ)音通話外，還能提供較低速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，使用2G手機(jī)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(duì)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(guó)相關(guān)主管部門向國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商發(fā)放了3張不同的3G牌照，其中，中國(guó)移動(dòng)獲得的TD-SCDMA牌照所使用的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)由我國(guó)提交，并在2000年被國(guó)際電聯(lián)批準(zhǔn)為第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。3G技術(shù)的商用以及智能手機(jī)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(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，被迅速搬到了手機(jī)上。

2013年12月，我國(guó)4G牌照發(fā)放，三家運(yùn)營(yíng)商立刻開展網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并投入使用，3G迅速被4G取代。4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(luò)的完善，以視頻應(yīng)用為代表的各類新興業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了全面數(shù)字化的大躍進(jìn)，移動(dòng)主宰一切的序幕拉開。需要說明的是，3G雖然“短命”，但對(duì)我國(guó)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(dāng)年的3G，就沒有我國(guó)在4G時(shí)代的搶跑，更沒有我們?cè)?G時(shí)代的領(lǐng)跑。

5G不僅僅是快

今年6月，5G牌照發(fā)放，目前，三大運(yùn)營(yíng)商在全國(guó)多個(gè)城市建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，5G終端也開始上市銷售，預(yù)計(jì)明年可實(shí)現(xiàn)5G規(guī)模商用。

在多數(shù)人看來，5G相對(duì)于4G的優(yōu)勢(shì)就是網(wǎng)絡(luò)速度的大幅度提升，我們已經(jīng)覺得4G的網(wǎng)絡(luò)速率夠快了，但5G速率可達(dá)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(yīng)過來就已經(jīng)下載完了。當(dāng)然，這只是理論上，在實(shí)際生活中還受到電腦性能，包括CPU、硬盤以及骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況等方面的影響，實(shí)際速度會(huì)遠(yuǎn)低于理論速度。

對(duì)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(wú)需糾結(jié)到底是買4G還是5G手機(jī)，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(luò)下用手機(jī)輕松在線觀看1080P分辨率的視頻，更高的分辨率在手機(jī)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(luò)無(wú)論從速度上還是從網(wǎng)絡(luò)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(luò)呢？那是因?yàn)椋斓木W(wǎng)速并非5G的唯一特征。

相對(duì)于4G，5G有三大看家本領(lǐng)，分別是：增強(qiáng)的移動(dòng)寬帶、低時(shí)延高可靠通信、大規(guī)模機(jī)器通信。

增強(qiáng)的移動(dòng)寬帶，顧名思義就是大帶寬的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)速度，我們一般用bps來表示，指每秒傳送的比特?cái)?shù)，其中又涉及到K、M、G等表達(dá)方式，1K等于1024bit，1M等于1024K，1G等于1024M。當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)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(qiáng)多個(gè)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(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等更多多媒體應(yīng)用等。

目前，多數(shù)用戶心目中的5G就是網(wǎng)絡(luò)速度的大幅度提升，但實(shí)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(wàn)物，這就需要5G的另外兩項(xiàng)特征。

低時(shí)延高可靠通信方面，時(shí)延性，我們可以比照人的大腦的反應(yīng)速度。我們?cè)陂_車的時(shí)候發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，反應(yīng)的速度大概是10毫秒到50毫秒（1秒等于1000毫秒），4G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延大約為20毫秒，5G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延可以做到1毫秒。也就是說，如果通過5G實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，其反應(yīng)速度遠(yuǎn)高于人的大腦的反應(yīng)速度?；谶@一特性，5G網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用于許多之前4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法應(yīng)用的場(chǎng)景。首先是自動(dòng)駕駛，基于其比人腦還快的反應(yīng)速度，在5G網(wǎng)絡(luò)的支撐下，汽車自動(dòng)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(dāng)前，我們也經(jīng)?？匆娺h(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)的相關(guān)報(bào)道，但是，現(xiàn)有的這些手術(shù)，都是精度要求不那么高的，如果對(duì)諸如血管、神經(jīng)等動(dòng)手術(shù)，現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延極有可能造成嚴(yán)重的醫(yī)療事故，這就需要依靠5G網(wǎng)絡(luò)的超低時(shí)延來做高精度的手術(shù)了。

大規(guī)模機(jī)器通信，這主要是指5G支撐海量設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，并可以在設(shè)備之間直接通信，單位面積內(nèi)接入設(shè)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(dá)100萬(wàn)的連接數(shù)。在4G時(shí)代，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在球賽等人員密集的場(chǎng)景手機(jī)明明顯示有網(wǎng)卻上不了網(wǎng)，這一方面是4G的網(wǎng)速無(wú)法同時(shí)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(dāng)我們生活中的各種設(shè)備都接入網(wǎng)絡(luò)之后，4G根本無(wú)法支撐，而5G則可以輕松支持這一切。5G的大規(guī)模機(jī)器通信的特征還表現(xiàn)在機(jī)器與機(jī)器之間可以互相通信，我們?cè)诟咚俟飞祥_車的時(shí)候，諸如變道、超車、停車等都會(huì)有相應(yīng)的信號(hào)燈提醒周圍車輛，在5G網(wǎng)絡(luò)下，聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛汽車之間以及車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間也可以進(jìn)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(yīng)的及時(shí)性。

5G帶來發(fā)展新機(jī)遇

在5G商用初期，由于相關(guān)應(yīng)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(luò)的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶屬性，手機(jī)將是最常用的終端形態(tài)。但隨著5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的完善以及5G+的不斷推進(jìn)，5G將把各行各業(yè)全部囊括進(jìn)來，最終實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物互聯(lián)”和5G與各行各業(yè)的深度融合，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)行業(yè)的智能化升級(jí)，并催生諸多新興業(yè)態(tài)。

當(dāng)前，業(yè)界已經(jīng)提出5G的各種場(chǎng)景的設(shè)想，都針對(duì)性很強(qiáng)，比如汽車行業(yè)的自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)的支持，醫(yī)療行業(yè)的遠(yuǎn)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(lǐng)域的工業(yè)4.0，物流領(lǐng)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(shè)想完全實(shí)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(guó)家之間的實(shí)力對(duì)比，在徹底的信息化時(shí)代，新興國(guó)家將擁有更好的發(fā)展機(jī)遇。

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