5G到底是什麼？

2020-03-25 11:37:05 佚名

江湖之外的匹夫

曾經在華為的無線部門做過5年的工程師，作為一個通信行業人士，我分享一下自己對5G的認知。

通信行業內部人討論5G，關心的是5G的頻段和編碼方式等標準問題。5G標準在2018年凍結（正式確定下來）華為參與5G標準的制定，成為中國企業的驕傲，在一段時間內也炒得很熱。最終，5G業務信道採用的就是華為主導的Polar進行短碼編碼，而長碼編碼則是歐洲主導的。這些讓編解碼速度都有很大提升，可以更快處理更大數據，保證更小誤碼率。

但其實對於通信行業以外的廣大用戶而言，大家只需要知道5G的這三個數字即可。

下行速率1Gbps，相當於1秒鐘即可下載1部電影

什麼是下行速率？簡單理解，就是下載速率。現實中，4G網絡（LTE) 是可以實現30Mbps，5G速度與之相比提升了330%，如果一部電影按照1G的容量來算，那麼5G網絡能讓人在1秒鐘下載完1部電影，這樣的速度是不是很期待？

時延1ms，真正的自動駕駛實現也不遠了

什麼是時延呢？信號從發出到得到反饋所需要的時間，其實人類對於100ms以內的時延，都無感，所以4G網絡基本上都能滿足人類的需求。

那為什麼5G要求把時延降低呢？5G的出現，是為了日後更多物聯網應用做準備

舉個例子，自動駕駛，這種應用就需要車與車之間能通信，並且能及時同步。車在高速行駛的過程中，從感應到周圍有車，到自動剎車，最後停下來，如果不把網絡時延儘可能降低，很容易出現交通事故。

物聯網密度 1 百萬鏈接/平方公里

這也是在為了未來的物聯網做準備。5G標準定義的組織3GPP認為，未來生活，個人生活、家庭生活、行業應用這種種場景都離不開物聯網，成千上萬的設備聯網，所以網絡必須做好準備。

當然，上面三個數據都是理論值。比如，1Gbps的速率，是假設5G基站的一個扇區內只有一部終端在使用，而實際情況99%都不會如此，多人在享用同一個網絡，速率自然會被拉低。

大家只要記住上面三個數據，但凡以後閒聊5G，你都可以侃侃而談了！

5G視野

第五代通信技術,c(光速)=波長 * 頻率

無論是1G,2G,3G,4G,5G都是在這個公式上做文章,由於光速是固定的在真空中每秒30萬公里,通行技術分為有線通信和無線通信.就是簡單來說有實際的線和沒有實際的線,可以簡單的這麼理解.

在實驗室中, 單條光纖最大速度已達到了26Tbps是傳統網線的兩萬六千倍.而無線的這一部分一直是通行部分的瓶頸.

無線通信主要通過波來實現,不管電波和光波都是電磁波,而電磁波的頻率資源有限,根據不同的特性有著不同的用途.我們使用的主要是電波通信,根據頻率的不同進行劃分,每一個電波都有不同的用途,而手機用的是中頻~超高頻來進行通信.

根據上面的公式

電磁波的一個顯著特點：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.

激光筆（波長635nm左右），射出的光是直的吧，擋住了就過不去了,再看衛星通信和GPS導航（波長1cm左右），如果有遮擋物，就沒信號了,而且，衛星那口大鍋，必須校準瞄著衛星的方向。稍微歪一點，都會有影響。

如果5G用高頻段，那麼它最大的問題，就是覆蓋能力會大幅減弱。覆蓋同一個區域，需要的基站數量將大大超過4G。

這就是為什麼這些年，電信、移動、聯通為了低頻段而爭得頭破血流。基站就是要花錢買的啊。能不玩命爭取麼。有的頻段甚至被稱為——黃金頻段。這也是為什麼5G時代，運營商拼命懟設備商。甚至威脅要自己研發通信設備。

果蔬烘乾機

第五代移動通信技術

英文：5th generation mobile networks或5th generation wireless systems，簡稱5G，是最新一代蜂窩移動通信技術，是4G（LTE-A、 WiMAX-A）系統後的延伸。5G的性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。Release-15中的5G規範的第一階段是為了適應早期的商業部署。Release-16的第二階段將於2020年4月完成，作為IMT-2020技術的候選提交給國際電信聯盟（ITU）。

ITU IMT-2020規範要求速度高達20 Gbit/s，可以實現寬通道帶寬和大容量MIMO。第三代合作伙伴計劃（3GPP）將提交5G NR（新無線電）作為其5G通信標準提案。5G NR可包括低頻（FR1），低於6 GHz和更高頻率（FR2），高於24 GHz和毫米波範圍。然而，在早期部署中，在4G硬件（非獨立）上使用5G NR軟件的速度和延遲只比新4G系統稍好一點，估計要好15％到50％。獨立eMBB部署的仿真顯示，在FR1範圍內，吞吐量提高了2.5倍，在FR2範圍內提高了近20倍。

下一代行動網路聯盟（Next Generation Mobile Networks Alliance）定義了5G網路的以下要求：

以10Gbps的數據傳輸速率支持數萬用戶；
以1Gbps的數據傳輸速率同時提供給在同一樓辦公的許多人員；
支持數十萬的併發連接以用於支持大規模傳感器網路的部署；
頻譜效率應當相比4G被顯著增強；
覆蓋率比4G有所提高；
信令效率應得到加強；
延遲應顯著低於LTE。

下一代行動網路聯盟認為，5G應會在2020年陸續推出，以滿足企業和消費者的需求。除了簡單的提供更快的速度，他們預測5G網路還需要滿足新的使用案例需求，如物聯網（網路設備建築物或Web訪問的車輛）、廣播類服務，以及在發生自然災害時的生命線通信。

基站及覆蓋範圍

相關技術

5G通信性能的提升需要多種技術相互配合共同實現。

關鍵技術大致分為無線傳輸技術和網絡技術兩類。

1）無線傳輸技術：

2）網絡技術：

目前各廠商發展概況

張強Tech

5G就是第五代通訊技術，相比現在的4G有更高的傳輸速率、低延時、高帶寬。

目前來說，5G的應用最直接的就是對帶寬的提升。有人實際測過，5G的速率能達到700Mbps，如果沒有概念的話，可以對比4G，4G測速一搬是9Mbps，高的時候能到12Mbps，這樣對比是不是就明顯多了，5G的速度是4G的幾十倍，甚至上百倍。

在4G網絡下，實時視頻、在線觀看和遠程協助等功能，會出現很大的延時，也就是我們常說的卡頓。但是在5G網絡下，只要不是在覆蓋盲區，那這些現象是不存在的。高清8K的視頻，VR遊戲、VR教育、VR等旅遊等沉浸式體驗會更好。

在商用上被聊的最多的就是無人駕駛汽車、人工智能、智慧醫療等等。

無人駕駛汽車以前因為速率限制，反應時間有延時，無法真正普及。在5G的基礎上，剎車、制動的反應時間在1毫秒內，能真正普及到大街小巷。以後的無人駕駛汽車不再是簡單的交通工具，它能自行規劃最優路線、禮讓行人、識別紅綠燈、自適應巡航、自動泊車等等。

人工智能從阿爾法狗戰神圍棋高手以後就一直很火爆，人工智能的研究一直高速發展。這個行業牽扯到信息學、哲學、人體學、心理學等等，在信息基礎的支撐下，人工智能會普及到千家萬戶的家電、家居、各種各樣的小設備上面，讓人工智能真正為人類服務。

5G帶來的行業發展是提現在各個方面的，他能為經濟帶來數以萬億的提升，會讓社會迎來一個信息變革。

具體詳細的介紹，可以看我最近發佈的文章。

沐子小五

5g是第五代移動通信技術標準，比4g有著更大容量的通信和更高的通信效率，低時延大容量通信是5g的特點，他的最主要用途不僅僅體現在手機上，是真正實現萬物互聯的基礎，比如遠程手術應用，遠方的醫生可以通過終端攝影機指揮著千里之外手術室裡的現場醫生做手術，現在的通信技術無法做到同步進行，而5g可以。還有車聯網以及遠程操控機器人作業等等。

其實可以稍微瞭解下以前四代：

1g:提供模擬語音技術，典型的應用就是大哥大。

2g:用數字技術實現了通信，加入短信功能。

2.5g:郵件以及網頁等互聯網技術得以接入。

3g:實現了大容量互聯網通信技術，這一代真正帶動了移動互聯網的發展，各種三方平臺服務出現了。