0 熱情依舊
畢竟從事過通信行業3年有餘，現在依舊保持著對通信行業的敏感度。無論是與前同事的閒聊還是新聞報道，有一個事實，三大運營商19年正熱火朝天地鋪開建設5G，蜂擁而至的微站正悄然佈局在你我身邊。而到2020年，大面積（區域化）商用之後，結合物聯網、AI、區塊鏈等（概念）技術，相信會給你我帶來一個全新世界的無線（無限）網絡的體驗。
為了不落後於時代，最近一直在看資料、學理論，前晚8點看到凌晨3點，越看越興奮，1點時還發了一篇微，引來一個好友一起失眠哈哈。也慶幸自己還有這個熱情，泡著奶粉看著書，說明我還挺年輕。迴歸正題，為什麼上段加上（區域化、概念、無限）這幾個字？下面就來聊一聊。
1 5G的科普
明確一個概念，5G與4G區別在哪裡？
首先，一直以來阻礙傳播速率的瓶頸都是空口（下圖中UE和基站之間的傳輸），因為早在多年前，單光纖的最大速度就可以達到26Tbps的理論值，而現在4G的峰值速率也就幾百兆，而5G最大的進步也是空口技術的進步。
講到空口就要從高中學習的波長公式說起，C=λf，C為光速（定值）、 λ是波長、f為頻率。不同的頻率可以理解為不同的車道，頻率越高、頻段越寬（車道）、速率也越快（車速），而相對應的波長就越短。
1G、2G、3G、4G、5G也是頻率由低向高向超高頻發展的過程，頻率資源有限，所有的頻段都由國家來掌控分配，有專門軍用的、運營商的、廣電的，可以簡單的理解，低頻傳播距離遠、傳播速率低，適合廣播及1G、2G的電路域的要求，高頻則適合傳播高速需求的高清視頻、高清語音等，超高頻就適合5G用於傳播極清視頻（VR、AR、超高清圖像等），下圖來自百度文庫，也是比較早的頻段分配及用處表，可以看到低頻資源劃分非常細，單位甚至到K，而高頻、極高頻都是G的體量，1G=1000M=1000000K，所以速率不言而喻。
目前工信部下發的通知，明確我國5G初始中頻頻段：3.3-3.6GHz、4.8-5GHz兩個頻段。同時，24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高頻頻段正在徵集意見。而國際上，主要使用28GHz進行試驗。
既然高頻這麼好，為什麼以前不用？原因很簡單，不是不想用，是用不起！頻率越高、波長越短，就越趨近於直線傳播（繞射能力越差）。而且頻率越高，傳播過程中的衰減也越大。這意味著什麼？意味著基站數量要越多才能支撐網絡的廣覆蓋與深度覆蓋。下面畫這張圖的比例不是特別恰當，但大體意思是這樣，運營商的基建成本會成倍的上升不止基站，傳輸側、動力機房核心機房的擴容也刻不容緩。
而現如今，微站作為新一代小型基站，縮減了很多建設成本的同時部分方面反而提升了性能，所以也讓5G的鋪開使用成為了可能，至於微站的內容有興趣的童鞋可以留言或者聯繫我討論下，這裡就不做過多介紹。
既然使用了高頻段（多車道），自然要有那麼多的車同時運輸才能真正地落地實施是不是？畢竟光看白皮書和理論是不行了，那什麼是車呢？就是天線，基站的天線和手機天線之間建立的連接就是車。
根據天線特性，天線長度應與波長成正比，大約在1/10~1/4之間。頻率越高、波長越短，天線也就跟著變短！毫米波，天線也變成毫米級。這就意味著，天線完全可以塞進手機的裡面，甚至可以塞很多根。
這就是5G的技術革命之一：Massive MIMO，其中MIMO是“多發多收”（MulTIple-Input MulTIple-Output）的意思，多根天線發送，多根天線接收。在LTE時代就已經有MIMO了，5G繼續發揚光大，變成了加強版的Massive MIMO。（這裡用了LTE，而不是4G，有興趣的童鞋也可百度下區別。）
現在的手機，比如新發的三星S10、小米9都支持4X4MIMO，相信隨著5G時代的到來，手機廠商也會放更多的天線進去，而天線側已不必擔心，現在的天線陣列相當讓人有密集恐懼症，畢竟天線比起手機來可是大的多，也不存在便攜性問題。
目前的通信網絡架構就是本篇文章圖2，即使是兩個人面對面撥打對方的手機（或手機傳照片），信號都是通過基站進行中轉的，包括控制信令和數據包。而在5G時代，這個情況就不一定了。
5G的技術革命之二：D2D（Device to Device），設備到設備，這是一種基於蜂窩系統的近距離數據直接傳輸技術。同一基站下的兩個用戶，如果互相進行通信，他們的數據將不再通過基站轉發，而是直接手機到手機。只是將信令通過基站傳輸，這樣就節約了大量的空口資源，可以減輕基站負擔，降低端到端的傳輸時延，提升頻譜效率，降低終端發射功率。當無線通信基礎設施損壞，或者在無線網絡的覆蓋盲區，終端可藉助D2D實現端到端通信甚至接入蜂窩網絡。在 5G 網絡中，既可以在授權頻段部署D2D通信，也可在非授權頻段部署。
另外的特點對於非通信專業來說相對學習成本較高，在這我稍微羅列一下，有興趣自行谷歌。
通過上述文章相信大家大體上對5G有了一個初步的認識，而5G究竟能做到怎麼樣呢？除了傳輸速率的提升還有哪些其他場景的應用和提升呢？
國際標準化組織3GPP定義了5G的三大應用場景：eMBB、mMTC、URLLC。其中，eMBB指3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業務，mMTC指大規模物聯網業務，URLLC指如無人駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠連接的業務。
通過3GPP的三大場景定義我們可以看出，對於5G，世界通信業的普遍看法是它不僅應具備高速度，還應滿足低時延這樣更高的要求，儘管高速度依然是它的一個組成部分。從1G到4G，移動通信的核心是人與人之間的通信，個人的通信是移動通信的核心業務。但是5G的通信不僅僅是人的通信，而且是物聯網、工業自動化、無人駕駛等業務被引入，通信從人與人之間通信，開始轉向人與物的通信，直至機器與機器之間的通信，也就是物聯網。
上面這是5G的理想速率10G+bps，而從商圈連片覆蓋的實測記錄來看，單用戶峰值速率2.74Gbps，環線平均速率1.2Gbps，相較4G的100Mbps確已提升10倍以上。
而在空口時延上，1ms仍是一個很難達到的目標不過相較4G的15ms，時延縮短了60%以上。至於mMTC暫時無法測試，因為物聯網的規模受限嚴重，與好友聊天得知，用戶規模的受限主要源於產品的品類，說白了就是物聯網大規模使用的產品太少，市面上可見的煙感、井蓋、路燈、遠程抄表等物聯網產品，新的創新型項目少之又少。
不過我們仍然還是要充滿信心，在互聯網大會上的5G產業應用也有很好的落地。譬如：5G遠程醫療、360VR直播、5G VR全息通訊、5G無人機4K/VR視頻等等。
另外，插一個問題，對於大部分來說4G是不是已經完全夠用？完全不需要5G。我身邊挺多人也是這麼覺得，不過有一說一，人是已經享受動物，用過5G以後就回不去4G了，想當初3G時代他們也是這麼說的。
2 未來？
回到文章，為什麼文章開頭段加上（區域化、概念、無限），區域化主要是因為5G需要超密集組網，因為舊時代的2G、3G可以拆掉，但4G設備畢竟滿足了大部分人的應用需求，所以規劃一定是建立在利舊升級上做文章，而真正需要應用5G的地區或者行業，一定是呈現區域化的，也就是說短期之內，5G做到全覆蓋是不可能實現的，加之我國的領土疆域，保守估計2025年可以實現5G全覆蓋。
概念是針對物聯網、AI、區塊鏈的落地情況給的定義，物聯網的虛高用戶數與寥寥無幾的落地應用，AI超高難度的技術領域，你我熟悉的幣圈、鏈圈，無數的公鏈但成熟的有幾條，應用更不談，所以，到目前為止三者概念大於落地，噱頭大於應用，5G的到來雖不能徹底改變這一現狀，但至少是一個很好的催化劑作用，催生項目催生應用。
希望吧，希望吧，希望吧，重要的事情說三遍。
而“無限♾”則是我對未來的一個憧憬，通過5G融合區塊鏈的去中心化、物聯網的萬物互聯、AI的自維自協，從而創造一個“無限的”美好時代，以下視頻來自日本內政部向國民宣傳5G的短視頻。
下篇聊聊與區塊鏈的暢想，再見！
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