都在熱炒的 5G 或許還難以帶來質的提升

要說今後一段時間科技圈什麼概念最熱，5G 肯定名列其中。隨著運營商、設備提供商等的努力，5G 已經從標準制定邁向了基礎設施建設和試驗的階段，第一個使用 5G 撥出的電話、第一條使用 5G 發出的微博、採用 5G 傳輸的 4K 直播……越來越多的「第一」正宣告了 5G 的到來。

5G 是什麼？

5G 英文全稱 5th Generation Mobile Networks，即第五代移動通信網路，既然稱為第五代，那麼相比前幾代必然有全新的變化。

1G 實現了模擬蜂窩（因基站的蜂窩狀分布而得名）移動通信，僅能用來撥打語音電話，不過作為第一代移動通信技術，其容量有限、抗干擾能力差、通話質量不高、不能實現長途漫遊等，再加上資費昂貴，1G 時代手機幾乎成為一種奢侈品；2G 實現了數字化的移動通信，除了語音通話，也能實現收發簡訊和上網，2G 時代移動通信得到快速發展，手機也逐漸得到普及；3G 相比 2G 大幅拓寬了數據傳輸帶寬，大幅提升了手機網速，使得複雜的圖文乃至視頻信息載入速度躍升，成為智能手機崛起的重要助力；4G 則主要在數據網路帶寬上進一步拓展，由 2Mbps 提升至最高 100Mbps，實時的高速上網成為可能，也是在 4G 時代，移動互聯網產業蓬勃發展。

那麼 5G 相比 4G 的提升主要在哪呢？主要是更高的網路帶寬、更低的延遲和更高的網路容量。

對於普通消費者而言，最關心的可能仍然是網速的提升，5G 有多快呢？根據此前中國移動的 5G 獨立組網測試，其下行速度達到了 1Gbps，是 4G 網速的 10 倍，未來峰值速率還將達到 10Gbps 以上。為了達到如此高速的無線數據傳輸，高頻率的厘米波、毫米波成為了 5G 通信所採用的重要頻段。

我們知道，移動通信基於電磁波進行數據傳輸，其實從 1G 到 4G，之所以網路速度能夠不斷提高，也是因為通信頻率不斷提升，頻率越高，能實現的傳輸速率就越高，目前 4G LTE 所用的頻段主要集中在特高頻的分米波頻段上，新一代通信技術想要提高速率仍然只能從頻率上著手，3GHz 到 30GHz 的厘米波頻段以及 30GHz 到 300GHz 的毫米波頻段於是成了新的突破口（在 5G 起步階段仍會以 30GHz 以下頻段為主）。

不過由於電磁波波長越短，傳播中的衰減也越大，毫米波傳輸的覆蓋範圍也遠不如前幾代的頻段，覆蓋範圍不夠那就只能增加基站數量來湊。為了解決毫米波頻段覆蓋不足的問題，在 5G 網路的建設中將大量採用微基站/小基站，所謂微基站是相對於更大的宏基站而言，在宏基站覆蓋能力有限的城區、室內等末梢進行有效的覆蓋補充，5G 時代微基站將扮演更重要的角色。據估算 5G 組網需要的基站數量約是 4G 網路的 4 到 5 倍，這對於 5G 網路設備的供應商如華為、愛立信、諾基亞等自然也是個巨大的商機。

此外，5G 還引入了波束賦形技術，由於毫米波覆蓋範圍窄，傳輸損耗大，因此需要通過波束賦形設計完成發射能量聚焦，從而提升接受信號能量，提升信噪比和覆蓋範圍；相對應的還引入了 Massive MIMO 大規模天線技術，通過大規模的天線陣列保證同時提供多個成形波束服務區域內用戶。

基站數量增加、大量微基站的引入使得單個基站服務的用戶數量相比以前減少，而 Massive MIMO 又提升了基站的通訊效率，再加上帶寬的拓展，如此一來便大幅提升了網路容量，理論上 5G 的網路容量將比 4G 提升 1000 倍，人員密集場所的網路堵車在 5G 時代很可能一去不復返，這也是 5G 致力於所謂「萬物互聯」的底氣所在。

5G 雖好，對消費者來說為時尚早

隨著投入商用的臨近，5G 被討論得越來越多，運營商、手機廠商們也在不遺餘力地炒熱 5G 的概念，畢竟據中國信通院預計 2020 年 5G 正式商用時將帶動約 4840 億元的直接產出，預計接下來產值更是將破萬億，可以說 5G 寄託了整個移動互聯網產業鏈未來的希望。不過至少在未來一兩年內，5G 還很難對消費者產生多少實質性的體驗提升。

首先，5G 本身對於普通消費者而言最大的意義仍然是更快的網速，而目前 4G LTE 網路的建設已經十分成熟，其網速、延遲水平也已越過滿足消費者移動聯網需求的臨界點，應付網頁瀏覽、高清在線視頻播放等不成問題，更不用說在室內非移動聯網狀態下還有高速的 Wi-Fi 可用。

因此除了宣傳中的秒速下載，5G 的高速度在當前的應用環境下仍缺少用武之地，也並非剛需。至少未來數年內，4G 仍將是無可撼動的存在，運營商想要進行非獨立組網快速鋪開 5G 仍需要藉助 4G 的基站和頻譜資源。

在終端適配方面，今年首批 5G 手機將推向市場，不過這裡面搶首發和嘗鮮的意味居多，況且最終還得看運營商的網路建設進展，只是在此之前，盲目追求 5G 手機實無必要；攜帶型的 AR/VR 設備可能依託 5G 的高帶寬傳輸重新崛起，但目前看來這一領域仍待開發。

而 5G 在物聯網方面包括無人駕駛、安防等的領域的應用就與普通消費者隔得更遠，且不說 5G 下「萬物互聯」是真正的發展方向還是廠商編織的美好願景，至少這類龐大的物聯網體系建設也尚需時日。

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