就在上周，上海虹桥火车站启动了5G网络的建设，并预计在2019年年底前完成火车站内的网络深度覆盖。据悉这是全世界第一个“5G火车站”的建设项目。这两年“5G”是一个代表着新科技的关于网络通信技术的“热词”。那么“5G”两个字到底代表着什么含义呢？和目前的网络区别有多大呢？在未来可能会对我们平常百姓带来哪些便利以及意义在哪里呢？让我们一起来了解学习一下吧。
“5G”全称是“第五代移动蜂窝网络通信（技术）”（5th Generation ），是我们目前手机等无线设备使用的移动网络“4G”的升级。应用该技术的网络可以实现更高的数据传输速率、更低的延时、更加节能、更大的系统吞吐量、更多（大规模）的设备间的互连。5G的峰值理论速度据说可以达到（甚至超过）10Gbps，也就是说下载一部超高清（1080p）的电影理论上只需一两秒钟。为何5G网络和其前几代网络一样都被称为“蜂窝网络”呢？在移动通信网络中，每一个收发信号传输数据的天线其覆盖的区域面积从地理上来说是一个正六边形，而一个个这样的六边形密集地连成一片是不是很像蜂窝呢？是不是也有点像我们小时候玩过的跳棋的棋盘。于是每一个正六边形被形容为一个“蜂窝单元”。处于同一蜂窝单元内的设备通过本单元内的天线和低功率自动收发机进行通信。这些天线则通过高带宽的光纤网络或者无线回程网络连接到电信网和因特网。当手持无线设备的用户从一个蜂窝网络走入另一个后，无线设备会自动无缝地从当前网络切换连接到另外一个蜂窝网络。5G网络的速度不但比4G高了数百倍（4G为100Mbps，即0.1Gbps），而且时延（指响应时间）更短—据说小于1毫秒，而4G网络下的时延差不多是30-70毫秒。这样的快速使得其能替代当前我们家里的有线宽带网络，能担负起家庭办公等任务。
和前几代蜂窝网络不同，5G网络会使用到全新的两个频段进行通信，分别是低频（小于6G赫兹）和高频（大于24G赫兹）。在高频频段使用的是毫米波，这也是移动蜂窝网络第一次使用毫米波（前几代的蜂窝网络用的都是小于3G赫兹的微波频段）。毫米波的波长范围更小，为1-10mm。这一特性导致单个蜂窝单元覆盖的区域面积更小，可能只能覆盖一小片街区。由此可见，为了覆盖同等面积区域，5G网络中的“蜂窝单元”的数量会更多，这也将导致部署的成本更加高昂。5G网络的部署很可能暂时只会限定在用户广泛的市区范围，这样能更快地收回部署成本。至于未来那些偏远的郊区会否部署目前似乎还不确定。毫米波的“穿墙”能力也很有限，一个蜂窝单元内需要部署多组天线。当然单个天线的体积小于其“前辈”们。根据这一特性，未来5G网络的天线应该是安装在建筑物内或者装在马路边的电线杆上，而不是目前我们看到的露天的蜂窝塔。
为了实现“超高速率”，5G网络用到的另一项关键技术是“大规模多路输入输出”技术（massive MIMO）。每个蜂窝单元里会有多组用于和无线设备通信的天线（据说可多达数百个天线），每个天线使用独立的频道，受到单独的控制（这样的天线可以被集成到收发组件中）。天线被组织成相位阵列同时向无线设备发送毫米波，传输多组比特流数据。再通过波速赋型技术，使得被发射出的无线电波能以最优线路找到并连接无线设备。“大规模多路输入输出”技术增加了区域的吞吐量和容量密度。
据悉，目前5G网络正在一些国家试点部署中，主导建设5G网络的企业包括：高通、华为、英特尔，诺基亚、爱立信、中兴、思科、三星，其中前三家企业负责调制技术，后四家则负责基础设施的建设。这里显然的一个亮点是，华为和中兴也在其列。这是令国人骄傲的。预计2020年5G网络会在商业领域推广开。实际上在2018年韩国（KT电信）就率先建立了世界上第一个5G网络作为试用。而卡塔尔电信公司Ooredoo则在同年在多哈推出了世界上第一个商用的5G网络。看来亚洲在这方面走在了前面。
5G网络的高速、低延时等特性势必会带来或进一步推动一些新的应用，例如虚拟现实、增强现实、无人驾驶、边缘计算、实时翻译以及对速度响应有高要求的系统（例如某些物联网及工业自动化）。5G网络在未来对我们普通大众的日常生活工作可能会带来哪些直接的影响呢？当然不仅仅是下载电影更快这一点了。有观点认为，以现在我们开车来说，假设人均一天开车的时间是2小时，那就意味着一天中剩余的22小时里车是没有派到用处的。而我们购买的汽车保险是一年一买的，即一年（八千多小时）的时间里该保险合同时刻都有效，但事实上在每天的22小时里（即超过90%的情况下），我们是不需要这个合同的。在未来有了5G网络，这个情况是有可能得到颠覆性的改变的，未来的汽车保险是可以“按需签订/购买”的，即只有当我们在开车的时候保险才有效，而一旦车处于“搁着闲置”的状态时保险就停止生效。至于如何判断车是否“正在被使用”，这对于处于5G网络内的车来说应该是很容易做到的。毫无疑问，这样的判断是高速、低时延的。当然我觉得这个改变还是非常“有待时日”的，毕竟车是可以开到东南西北任何地方的。尤其在偏远的地方，5G网络的覆盖还是一个未知数。
再比如，有媒体表示，对于使用移动终端办公的跨国企业，如果未来在5G网络中的这些移动终端开启了边缘计算，那么通过实时翻译系统可以使任何身在不同国家、语言互不相通的同事们沟通起来就像同身边的当地人说话一样了。这个好处还不仅仅是消除了语言沟通障碍，更可以使得企业对人员的组织管理不再以“区域”为（首要）原则，而是完全可以根据员工所具有的技能来组织划分，例如具有同种技能的、在不同国家的同事分在一个工作组或负责一个项目，这会进一步提高工作效率。
未来的成熟的“5G网络”到底会给我们尝到哪些“甜头”呢？就让我们拭目以待吧！
