初次體驗4G網絡的用戶通常會發出這樣的感嘆：“4G真快，感覺比3G要快很多”。的確，相比3G時代的上網速度，4G確實快了數倍；但你能想象嗎？有一種技術比當前的4G速度還要快100倍！沒錯，這就是未來的5G——第五代移動通信技術，每秒下載速度可達10Gb，而其帶來的不僅僅是上網速度的提升，還將帶來眾多前所未有的體驗。準備好了嗎？下面就隨我們一起來認識5G，并提前感受5G時代的魅力吧！

　　一個關鍵的時間點：2020年

　　首先需要強調的是，5G（fifth-Generation），即第五代移動通信技術，目前尚無真正的標準，因此當前所說的“5G”只能看做是 4G/LTE+下一步演進的代名詞。然而在移動通信技術領域，技術先行已經成為“慣例”，在真正的標準尚未確定之前，各大組織、廠商已經開始展開行動：

　　2009年，已有設備廠商開啟5G相關的早期技術研究，并已于2011年和2012年展示了峰值速率達50Gbps的5G原型機基站。

　　2012 年，ITU（國際電信聯盟）啟動了5G標準化前期研究及發展規劃，用3年時間進行需求愿景研究和未來技術趨勢研究；同時在2015年11月之前進行頻譜需求及候選頻段研究；并在2015年中啟動5G標準化流程，2017年底或2018年初啟動候選技術方案征集，力爭在2020年完成5G標準制定。

　　2013 年2月，歐盟宣布，將撥款5000萬歐元，加快5G移動技術的發展，計劃到2020年推出成熟的標準。與此同時，其將借助 5G PPP（5G Infrastructure Public-Private Partnership，5G基礎設施公私合作伙伴關系）的力量步入 5G研發階段。具體三個階段，2014-2016年為基礎研究以及愿景建立階段，2016-2018年為系統優化和預標準化階段，2018年-2020年為規模試驗和初期標準化階段。

　　2013年5月，又有廠商表示已率先開發出了首個基于5G核心技術的移動傳輸網絡——在28GHz頻段的下行速率達到了1Gbps，并計劃于2020年開始商用該網絡。

　　通過上述介紹我們不難發現，要等到2020年5G標準才有可能正式推出，在此期間，需求與愿景調查，頻譜選擇與確定，以及候選技術PK將是主旋律。

　　時代變化 對5G提出“硬需求”

　　回顧移動通信技術的發展，80年代，語音業務是新興需求，因此基于模擬蜂窩技術的1G應運而生；隨后到了90年代，語音業務需求量與日俱增，此時，數字技術取代模擬技術已經成為必須，而基于以時分多址（TDMA）和頻分多址（FDMA）技術為主的數字蜂窩技術，使得2G（GSM）進一步提高了語音通話的質量，提高了頻譜利用效率，同時降低了組網成本，滿足了90年代新業務（語音和短信）的需求。

　　

　　需求推動移動技術演進（圖片來自百度文庫）

　　進入21世紀，多媒體應用逐漸成為主流，“移動寬帶”需求到來，以碼分多址（CDMA）為主要特征的3G的出現，很好地支持了數據和多媒體業務；而最近兩年，移動互聯網又全面興起，“移動寬帶”需求進一步提升，以正交頻分復用（OFDM）和多入多出（MIMO）為主要特征的4G成為了支持寬帶數據和移動互聯網業務的關鍵。

　　可以看到，是需求推動了移動技術的發展。因此雖然當前5G標準仍遙遙無期，但考慮到未來車聯網、物聯網帶來的龐大終端接入、數據流量需求，以及種類繁多的應用體驗提升需求等，關于5G的一些“硬需求”已經提前得到了業界的廣泛認可。包括在容量方面，5G相比 4G將實現單位面積移動數據流量增長1000倍；在傳輸速率方面，典型用戶數據速率提升10到100倍，峰值傳輸速率可達10Gbps；在延遲方面，端到端時延比4G縮短5倍；而在可接入性方面，可聯網設備的數量增加10到100倍；此外，在可靠性方面，低功率MMC（機器型設備）的電池續航時間將增加 10倍。

　　抓住5G機遇 掌控移動通信未來

　　相信大家都聽過這樣一句話，“三流企業做產品，二流企業做品牌（或服務），一流企業做標準”，標準的重要性不言而喻。但從1G到4G時代，我國通信行業更多的是在扮演“參與者”的角色，即處于“技術輸入”的被動地位，而想要改變這一點，就必須抓住5G標準這個機遇，掌控5G技術未來的走向、未來的價值重心，最終手握開啟5G時代的“金鑰匙”，掌控移動通信未來。

　　為此，2013年2月，中國工業和信息化部、國家發展和改革委員會、科學技術部聯合成立了IMT-2020（5G）推進組。該推進組成員包括中國主要的運營商、制造商、高校和研究機構，旨在聚合中國產學研力量、推動中國第五代移動通信技術（標準化）研究和開展國際交流與合作。

　　2014年5月，IMT-2020（5G）推進組發布了第一份5G白皮書——《5G愿景與需求白皮書》。該白皮書指出，5G需要具備比4G更高的性能，支持0.1-1Gbps的用戶體驗速率，每平方公里一百萬的連接數密度，毫秒級的端到端時延，每平方公里數十Tbps的流量密度，每小時500Km以上的移動性和數十Gbps的峰值速率。即提出了六大關鍵性能指標，包括用戶體驗速率、連接數密度、端到端時延、流量密度、移動性和用戶峰值速率，其中用戶體驗速率是指真實網絡環境下用戶可獲得的最低傳輸速率。

　　與此同時，該白皮書還指出，5G需要大幅提高網絡部署和運營的效率，相比4G，頻譜效率要提升5-15倍，能效和成本效率提升百倍以上。

　　

　　5G愿景與需求（圖片來自IMT官網）

　　通過對比不難發現，我國的“5G愿景與需求”相比ITU等提出的“硬需求”更加全面和細化。正如上圖所示，紅花綠葉相輔相成——其中5G的六大性能指標體現了5G滿足未來多樣化業務與場景需求的能力；而三個效率指標，則是我國實現5G可持續發展的基本保障。

　　運營商、設備商：正在行動

　　面對技術的快速發展和超越技術發展速度的新業務需求，目前我國的三大運營商正在積極參與5G的研發。而在設備商方面，華為、中興、大唐、上海貝爾等同樣為 5G的發展貢獻著力量。以華為為例，早在2009年其已經開始了5G相關的早期技術研究，并分別于2011年和2012年展示了業界領先的峰值速率達 50Gbps的5G原型機基站，隨后又推出了創新的5G基站Ultra Node原型機和 “No Cell”的接入網架構概念；而目前華為已經在全球9 個地域建立5G的創新研究中心（計劃到2018年至少投入6億美金用于5G的研究和創新），同時對5G提出了更高的要求——5G基站網絡能力要達到4G的 1000倍，移動數據傳輸率達到10Gbps的級別，并且傳輸延遲不超過1毫秒等等。

　　未來的5G正式標準將會是由一系列的專利標準共同構成，因此可以預計，在IMT-2020（5G）推進組及其成員的共同努力下，不僅將推動我國5G技術的發展，還將讓我們在全球移動通信領域擁有更多話語權！

　　5G面臨的挑戰：頻譜資源緊缺

　　在移動通信領域，頻譜資源是推動產業發展的核心資源。相信大家在2014年都聽到過小靈通退網的消息，其目的就是為運營商4G頻譜加快讓道；而其實小靈通退網也只能“騰”出來的1900MHz-1920MHz共20MHz頻率，但就如此“窄”的頻譜，依然成為了運營商眼中的必爭之地，可見4G時代的頻譜資源有多緊張。當然，這一問題到了5G時代將變得更加嚴重（因此特別強調提升頻譜效率），因此其也成為了各國、各標準組織首要考慮的問題。

　　

　　1-4G頻譜分布示意圖

　　具體到我國來說，預計2020年頻譜需求為1490MHz-1810MHz；再考慮到未來IMT潛在候選頻段主要包括3300-3400MHz、 4400-4500MHz、4800-4990MHz以及3400-3600MHz等。因此我國的5G頻譜很可能是低頻段加上可能的高頻段的組合，對此，IMT的規劃是首先重點考慮6GHz以下潛在候選頻段（2015年），下一步再考慮6GHz以上高頻段（2019年以后）。

　　其中在低于 6GHz的5G候選頻譜中，已經用于IMT的頻段可通過re-fanning用于5G；而如700MHz，3.5GHz這些已劃分給IMT但尚未使用的頻譜則應盡快推動商用進程。此外，需要強調的是，在WRC-15（2015年世界無線電通信大會）上可能將劃分給IMT的頻譜也應盡量爭取，如 3300-3400MHz、4400-4500MHz、4800-4990MHz頻譜等。

　　而對于高于6GHz的5G候選頻譜，首先要結合信道測量驗證6GHz毫米波用于移動通信的可行性，然后再做出選購建議。（PS：越高的載波，信號的傳輸距離越短，基站的覆蓋面積也就越小，因此低頻譜更有利于建設5G網絡）

　　更多的技術挑戰

　　

　　未來的5G網絡很可能是一個多業務、多接入技術、多層次覆蓋的系統，如何將這些有機的融合并合理利用，為用戶提供最佳的業務體驗，為運營商提供最強的網絡能力等，是首要的技術挑戰；與此同時，支撐5G的新傳輸技術與組網方式，將帶來設備實現復雜度，設備研發成本，網絡建設和運營維護等全新挑戰；而基于統一的通信協議標準設計，支持廣泛的業務靈活性，對未來IMT系統協議和技術設計都帶來挑戰。

　　此外，2020年的5G移動終端很可能要支持5-10個甚至更多的、不同的無線通信技術，這對于芯片的設計、功耗、待機時間等等，同樣是不曉得挑戰；再考慮到網絡虛擬化技術、SDN、NFV等等正在掀起傳輸網絡架構的革命，無線移動通信網絡如何適應未來業務應用也需要進一步地探討和研究。當然，現在的5G還年輕，相信在整個產業的共同推動下，這些挑戰都將會在未來幾年得到解決！

　　暢想未來：5G時代的創新體驗！

　　5G時代，我們的生活將會發生怎樣的變化？現在就隨我們一起來暢想一下吧！

　　隨時隨地看4K視頻：so easy！

　　首先可以肯定的是，由于5G時代的上網速度至少超越了當前光纖寬帶的上網速度，因此如今你在家中的各種上網應用，在5G時代的移動終端上均可輕松實現且體驗更佳。比如隨時隨地看超清（4K）視頻，隨時隨地進行4K視頻會議，隨心所欲的極速下載等等（或許那時已經不在需要下載了）。

　　全球漫游：再度實現

　　其實早在2G時代，全球漫游就已成功實現；然而到了3G時代，由于各種制式限制的問題，使得3G全球漫游又遇到了各種問題；進入4G時代，隨著VoLTE的推廣和普及，該問題將有望得到解決；而到了5G時代，單一制式的標準將使全球漫游不再是問題（而且5G向下兼容4G）。

　　怎么樣，剛剛介紹的兩個5G時代的應用有吸引力嗎？好像感覺不是很給力吧？那么接下來介紹的5G時代“殺手級”應用你絕對不能錯過！

　　車聯網時代：自動駕駛成為可能　　為什么在4G時代，車聯網或者是自動駕駛沒有真正普及開來呢？其背后的主要原因就是4G的延遲表現還不夠理想——無法滿足自動駕駛中的安全需求（即剎車反應時間過長）。而到了5G時代，延遲將降至1毫秒以內，這將使得剎車反應時間內車輛的行駛距離不超過20厘米，真正滿足安全駕駛的需求，也讓自動駕駛成為可能。

　　物聯網時代：信息隨心至，萬物觸手及

　　2020年，物聯網時代或將真正開啟——5G將滲透到未來社會的各個領域，以用戶為中心構建全方位的信息生態系統；其將使信息突破時空限制，提供極佳的交互體驗，為用戶帶來身臨其境的信息盛宴；5還將拉近萬物的距離，通過無縫融合的方式，便捷地實現人與萬物的智能互聯。就如同IMT- 2020（5G）推進組的愿景一樣：信息隨心至，萬物觸手及！

　　5G時代：值得期待！

　　其實上述的種種暢想，僅僅是我們以現階段的需求來勾勒出的未來應用場景，相信隨著5G時代的真正到來，我們對于5G的應用需求還會發生變化，或者又將開始暢想6G時代。但可以肯定的是，隨著5G技術的成熟與應用，我們的未來生活必將變得更加精彩，更加值得期待！