1.1 5G的由來

什么是 5G？這是在接觸 5G 概念時，首先要考慮的問題。我們不妨先回顧一下1G到4G。

第一代移動通信系統（The 1st Generation Mobile Communication System，1G）就是曾經的“大哥大”，是模擬通信系統，具有終端體積大、系統容量低、業務功能單一的特點，僅能實現打電話的功能。

第二代移動通信系統（The 2nd Generation Mobile Communication System，2G）就是我們經常說的 GSM。該系統是第一代數字化通信系統，但僅支持語音和慢速的數據業務。

第三代移動通信系統（The 3rd Generation Mobile Communication System，3G），如中國移動使用的就是 TD-SCDMA 系統。從 3G 開始，移動通信進入了分組交換的時代，即每次通信流程不會為用戶分配固定的通信鏈路資源，而是采用包交換的方式，通過路由選擇的方式發送到目的地址。由此，也拉開了移動互聯網的序幕。

第四代移動通信系統（The 4th Generation Mobile Communication System，4G）就是我們現在廣泛使用的長期演進（Long Term Evolution，LTE）系統，更大的吞吐量，更好的用戶上網體驗，更高的系統效率，讓我們迎來了移動互聯網時代。手機上層出不窮的新業務，也極大地改變了我們的生活。

第五代移動通信技術給我們帶來的變化是更加巨大的。5G的設計初衷，已不再局限于如何為人們提供更好的無線上網業務體驗，而是希望設計一個無線網絡，能夠將社會上所有的有數字化需求的物體進行連接，進而成為一個為數字化社會服務的基礎網絡。因此，國際電信聯盟（International Telecommunication Union，ITU）在進行5G網絡征求意見時，專門對5G網絡可能要服務的業務類型進行了分類，認為：如果一個網絡能夠具備同時服務以下業務場景的通信能力，那么這個網絡就可以稱為5G網絡。于是，在2015年的ITU會議上，全球主要運營商和設備商共同定義了5G的三大典型應用場景。

一是增強型的移動寬帶（Enhanced Mobile Broadband，eMBB）。在這種應用場景下，智能終端用戶上網峰值速率要達到10 Gbps甚至20 Gbps，為虛擬現實VR/AR、無處不在的視頻直播和分享、隨時隨地的云接入等大帶寬應用提供支持。

二是海量機器類通信（Massive Machine Type Communication，mMTC）。在這種場景下，5G網絡需要支撐100萬/平方千米規模的人和物的連接。

三是超高可靠低時延通信（Ultra Reliable Low Latency Communication，uRLLC）。這種場景要求5G網絡的時延達到 1 ms，為智能制造、遠程機械控制、智能電網、智能醫療、輔助駕駛和自動駕駛等低時延業務提供強有力的支持。

為了滿足這三類典型業務，5G網絡的關鍵能力指標也顯得苛刻。提到 5G，許多人的第一反應肯定是“快”，這是必然的。目前4G網絡的峰值速率約為75 Mbps，從速率上來說，5G的目標速率將是 4G 網絡速率的 100 倍以上。因此，5G網絡的下載速率可達1～10 Gbps。也就是說，在5G網絡下，一部2 GB左右的高清電影，1s左右即可下載完成。

另外，5G網絡的時延理論上能夠低至1 ms，這是人類所不能夠察覺的，比4G網絡快了約 50 倍。其可靠性相當于光纖連接，能夠保證突然中斷的情況不再出現，這對安全至關重要。

從4G開始，智能家居行業已經興起，但只是處于智能生活的初級階段，4G距離真正的“萬物互聯”還有很大的距離，而 5G 極大的流量將能為“萬物互聯”提供必要條件。5G網絡帶來的改變遠不止于此，智慧城市、智慧電網、智能放牧/種植、物流實時追蹤、遠程駕駛、工業控制等都有可能隨著 5G 時代而到來。