什么是5G

5G，就是5th Generation Mobile Networks（第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)），也可以稱為5th Generation Wireless Systems（第五代無線通信系統(tǒng)）。

通過名字可以看出，5G是4G的下一代演進。而4G，是目前我們正在使用的主流移動通信技術(shù)標準。

5G是一個全球性的通信技術(shù)標準。它的頒布者是國際電信聯(lián)盟（ITU）。ITU是聯(lián)合國下屬機構(gòu)，專門負責信息通信技術(shù)相關(guān)事務，包括制定全球電信標準，促進全球電信發(fā)展。

ITU，International Telecommunication Union

5G只是新一代技術(shù)標準的“小名”。它也有自己的“大名（法定名稱）”，叫作IMT-2020。這個名字是2015年10月在瑞士日內(nèi)瓦舉辦的2015年無線電通信全會上，由ITU正式確定的。

5G也有自己的官方LOGO，就是下面這個：

事實上，早在2013年左右，歐盟、日韓、美國和中國就已經(jīng)啟動了對5G標準的研究。

中國的5G技術(shù)研發(fā)試驗是由IMT-2020（5G）推進組負責的。

IMT-2020（5G）推進組于2013年2月由工信部、發(fā)改委和科技部聯(lián)合推動成立，涵蓋國內(nèi)移動通信領(lǐng)域產(chǎn)學研用主要力量，是推動國內(nèi)5G技術(shù)研究及國際交流合作的主要平臺。

IMT-2020（5G）推進組的機構(gòu)設(shè)置

ITU啟動5G標準研究之初，曾面向全球征集5G的指標要求，以及大家對5G的需求。也就是說，希望收集大家對5G的意見和期望：我們的5G需要做成什么樣，具體能實現(xiàn)什么樣的指標要求，等等。

中國提出的，就是后來我們經(jīng)?？吹降摹?G之花”：

這朵5G之花詳細描述了我們對5G關(guān)鍵指標和特性的期望。例如，峰值速率能達到幾十Gbps，端到端時延能夠達到 1ms（毫秒級），頻譜利用率要高，能耗要低，等等。

其他國家也紛紛提出了自己對5G的看法和期望。例如韓國，提出的是“火車頭模型”：

最終，ITU綜合各國意見，確認了5G的指標目標，我們可以稱之為“蜘蛛網(wǎng)模型”：

這個模型采納了中國“5G之花”的大部分指標。歸納來說，如下圖所示：

仔細觀察上面的技術(shù)指標，你會發(fā)現(xiàn)，這些指標和通常我們認為的網(wǎng)絡(luò)指標存在很大的不同。

作為手機用戶，我們對移動通信網(wǎng)絡(luò)的要求主要集中在網(wǎng)速上。手機的上網(wǎng)速度足夠快，我們就會很滿意。

而上面表格中的連接密度、時延等指標，遠遠超過了普通手機用戶的要求。

是的，5G指標的設(shè)計之初，就不只是為了手機上網(wǎng)服務的。它更主要的服務對象，是物聯(lián)網(wǎng)。

5G的三大應用場景

2015年9月，ITU正式確認了5G的三大應用場景，分別是eMMB，uRLLC和mMTC。

eMBB，就是Enhance Mobile Broadband，增強型移動寬帶。

顧名思義，這種場景就是現(xiàn)在人們使用的移動寬帶（移動上網(wǎng)）的升級版，主要是服務于消費互聯(lián)網(wǎng)的需求。在這種場景下，強調(diào)的是網(wǎng)絡(luò)的帶寬（速率）。前面所說的5G指標中，速率達到10 Gbps以上，就是服務于eMBB場景的。

uRLLC，是Ultra Reliable & Low Latency Communication，低時延、高可靠通信。

這主要是服務于物聯(lián)網(wǎng)場景的。例如車聯(lián)網(wǎng)、無人機、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。

在這類場景下，對網(wǎng)絡(luò)的時延有很高的需求。例如車聯(lián)網(wǎng)，如果時延較長，網(wǎng)絡(luò)無法在極短時間內(nèi)對數(shù)據(jù)進行響應，就有可能發(fā)生嚴重的交通事故，甚至危害人身安全。這類場景對網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求也很高，不像手機上網(wǎng)，如果網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，最多引起用戶的不滿。

mMTC，是Massive Machine Type Communication，海量物聯(lián)網(wǎng)通信。

這個也是典型的物聯(lián)網(wǎng)場景。例如智能井蓋、智能路燈、智能水表電表等，在單位面積內(nèi)有大量的終端，需要網(wǎng)絡(luò)能夠支持這些終端同時接入，指的就是mMTC場景。

這三大應用場景，只有一個是主要為人聯(lián)網(wǎng)服務的，另外兩個都是主要為物聯(lián)網(wǎng)服務的。這就給5G做了一個定性：它的物聯(lián)網(wǎng)屬性要強于人聯(lián)網(wǎng)屬性。

需要注意的是，三大應用場景并不是指三種不同的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)只有一張，技術(shù)標準只有一種，就是5G。

三大應用場景，是指5G將采用網(wǎng)絡(luò)切片等方式，使一張網(wǎng)絡(luò)同時為不同的用戶提供服務。也就是說，5G不是多種技術(shù)標準的合集（如3G，包括了WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA），而是整合了多種關(guān)鍵技術(shù)于一身的、真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。

很多人把mMTC和uRLLC理解為像NB-IoT、eMTC那樣的獨立技術(shù)，這是不對的。場景并不等于技術(shù)，三大場景使用的是同樣的硬件和軟件。

5G和物聯(lián)網(wǎng)

5G向物聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展，是由時代所決定的。

人類通信技術(shù)的發(fā)展過程，實際上是供給側(cè)不斷追趕需求側(cè)的過程。

從古代的飛鴿傳書、烽火狼煙，到近代的電報、電話，再到現(xiàn)代的以1G、2G、3G、4G為代表的移動通信，我們都是在努力滿足人們的基本通信需求。

如何更快速、更準確地傳遞信息，如何傳遞更豐富的信息，是通信技術(shù)演進的主要思路。

值得驕傲的是，在一代又一代通信人的努力下，我們?nèi)〉昧俗吭降倪M步和成就。

尤其是現(xiàn)代移動通信技術(shù)的高速發(fā)展，從1G到4G，人類的基本通信需求早已得到滿足。方便快捷的移動上網(wǎng)給人們的工作和生活帶來了翻天覆地的變化，也徹底改變了我們的消費方式。

雖然我們已經(jīng)滿足了人類的通信需求，建設(shè)了美好的數(shù)字生活，但是衣食住行并不是人類發(fā)展的全部，消費互聯(lián)網(wǎng)也不是互聯(lián)網(wǎng)的全部。我們還有城市、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、科研、教育、物流等很多產(chǎn)業(yè)和行業(yè)。

這些產(chǎn)業(yè)和行業(yè)也有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的需求，就是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和政企互聯(lián)網(wǎng)。

消費互聯(lián)網(wǎng)，加上產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和政企互聯(lián)網(wǎng)，才是真正的互聯(lián)網(wǎng)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)普及率的不斷提升，人口紅利趨近結(jié)束，消費互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)接近飽和狀態(tài)。

而產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和政企互聯(lián)網(wǎng)是一片更為廣闊的市場。消費互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段，我們可以稱為互聯(lián)網(wǎng)1.0時代。

從消費互聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是互聯(lián)網(wǎng)2.0時代。我們從數(shù)字生活升級到了數(shù)字經(jīng)濟的更高維度，要建設(shè)數(shù)字城市、數(shù)字工業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)。。。

以手機移動通信為代表的消費互聯(lián)網(wǎng)，實際上我們可以稱之為“人聯(lián)網(wǎng)”。到了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，我們需要的，是“物聯(lián)網(wǎng)”。人聯(lián)網(wǎng)的連接對象是人，而物聯(lián)網(wǎng)的連接對象，當然就是物。

物聯(lián)網(wǎng)其實并不是一個新的概念。在很多年前，就出現(xiàn)過物聯(lián)網(wǎng)的原始應用。

越戰(zhàn)期間，美軍為了打擊胡志明小道的越方補給線，曾經(jīng)在小道投放了大量的傳感器，一旦有人經(jīng)過，傳感器就會發(fā)出信號，美軍隨即對可疑地點進行轟炸。這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是一種物聯(lián)網(wǎng)的早期模型。

后來，到了1995年，比爾蓋茨在《未來之路》這本書中，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。

雖然一直以來都有人在宣傳物聯(lián)網(wǎng)，在推動物聯(lián)網(wǎng)落地，但事實上，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度非常緩慢。既沒有很突出的產(chǎn)品出現(xiàn)，也沒有獲得用戶的認可。

其中的原因是多方面的，但最主要的原因，還是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身不夠成熟，加上行業(yè)里未能形成統(tǒng)一的標準。

近二十年來，我們使用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要是WLAN物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。從名字就可以看出來了，WLAN就是Wireless LAN，無線局域網(wǎng)。這是一種覆蓋范圍較小的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

WLAN物聯(lián)網(wǎng)，以Wi-Fi、藍牙、ZigBee、Z-wave等技術(shù)為代表。

除了覆蓋范圍較小之外，這類技術(shù)在功耗控制、待機時間等關(guān)鍵特性上也存在瓶頸。

正是這些不足，導致WLAN物聯(lián)網(wǎng)無法真正滿足行業(yè)應用的要求，也不能被市場和用戶所接受。

隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們開始考慮將蜂窩技術(shù)引入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。（或者可以說，通信行業(yè)開始盯上了物聯(lián)網(wǎng)這塊“大蛋糕”。）

最開始的時候，通信行業(yè)是將2G GSM技術(shù)用于物聯(lián)網(wǎng)，做了一個EC-GSM技術(shù)。因為GSM技術(shù)本身的限制，所以EC-GSM并不成熟。

后來，負責制定3G WCDMA標準的國際標準組織3GPP（第三代合作伙伴計劃），在繼續(xù)制定4G LTE標準的時候，把物聯(lián)網(wǎng)給考慮進去了。

在2008年，LTE的第一個版本R8（Release 8）中，除了有滿足寬帶多媒體應用的Cat.3、Cat.4、Cat.5等終端等級外，也有上行峰值速率僅有5Mbit/s的終端等級Cat.1，可用于物聯(lián)網(wǎng)等“低速率”應用。

注：這里的Cat并不是貓的意思，是Category的縮寫，“種類，分類”的意思。Cat.X說的就是UE-Category，UE是用戶設(shè)備（User Equipment）。Cat.X這個值就是用來衡量用戶終端設(shè)備無線性能的，說白了就是用來劃分終端速率（等級）的。

不同的Category的速率

后來，3GPP在Cat.1的基礎(chǔ)上，不斷發(fā)展和演進，推出了Cat.M1和Cat.NB-1。這兩個物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準，就是現(xiàn)在我們經(jīng)?？吹降膃MTC和NB-IoT。

簡而言之，eMTC和NB-IoT都是4G LTE衍生出的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。這類蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也被稱為LPWAN技術(shù)（Low Power Wide Area Network，低功耗廣域網(wǎng)）。它們的特點就是覆蓋距離更遠，功耗更低，安全性和可靠性更高。

這類新型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，極大地豐富了物聯(lián)網(wǎng)的應用場景，也滿足了越來越多行業(yè)用戶的需求，給物聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)式發(fā)展提供了機遇。

正如前文所說，人類在消費互聯(lián)網(wǎng)和滿足人與人之間通信需求方面，已經(jīng)取得了巨大的進展，目前，我們把發(fā)展的目光放在了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和政企互聯(lián)網(wǎng)上。

我們希望通過先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、IT技術(shù)，幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的改造，從而實現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型升級。這也就是我們經(jīng)常所說的“互聯(lián)網(wǎng)+”“互聯(lián)網(wǎng)賦能”。

一方面，4G LTE要繼續(xù)往前演進，另一方面，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)需要“互聯(lián)網(wǎng)+”升級。于是，4G的接班人，5G，就順理成章地承擔了這個歷史使命。物聯(lián)網(wǎng)，成了5G的主要應用方向和發(fā)展領(lǐng)域。

5G的進展現(xiàn)狀

前面我們說，ITU確認了5G的官方名稱、技術(shù)指標和應用場景。

不過，ITU主要負責標準的立項和成果鑒定，并不負責具體的技術(shù)研究。真正的標準研究和制定工作，被ITU交給了3GPP組織負責。

3GPP在1998年成立，研究并制定了WCDMA這個最成功的3G標準，后來又推出了4G LTE標準?，F(xiàn)在負責5G標準的研究，當然是順理成章的了。

3GPP接到任務之后，就開始著手具體各項技術(shù)的標準研究工作。

5G標準的制定，一共分為兩個階段。

第一階段（Phase 1）的標準，發(fā)布的是3GPP Release15（簡稱R15）版本，重點是確定eMBB。也就是說，先滿足人聯(lián)網(wǎng)的要求。

2018年6月，這個階段已經(jīng)如期完成。相關(guān)標準已經(jīng)正式發(fā)布。

第二階段（Phase 2），將發(fā)布3GPP Release16（簡稱R16）版本，即最終的完整版5G，包括uRLLC和mMTC的技術(shù)標準。目前來看，這個階段的完成時間是2020年。

也就是說，目前5G標準只是完成了一半，真正重要的部分，還要等到2020年才能完成。（所以說，5G叫作IMT-2020，不叫IMT-2018或者IMT-2019呢。）

包括韓國在內(nèi)的很多國家，推出的5G網(wǎng)絡(luò)，并不是真正意義上的完整版本5G網(wǎng)絡(luò)，將來有待第二階段標準確認之后，還需要進行進一步的升級和改造。

我們國家目前還沒有發(fā)布5G正式牌照，只是發(fā)布了試運行牌照。所以，運營商是沒有權(quán)力全面建設(shè)和商用5G網(wǎng)絡(luò)的。就算你有錢買5G手機（目前價格在萬元以上），你也不可能買到5G的SIM卡，或者辦理5G套餐。

運營商只開放了少量的內(nèi)部友好用戶測試，如果你能搞到名額，可以搶先體驗。

運營商目前在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，主要是建設(shè)試點網(wǎng)絡(luò)為主，一方面沒有牌照，另一方面建設(shè)5G需要大量的資金，在目前用戶需求還不是很明確的情況下，他們不敢也不會大規(guī)模啟動建設(shè)。

總而言之，對大部分用戶來說，唯一能做的，就是耐心等待。