什么是5G

5G，就是5th Generation Mobile Networks（第五代移動(dòng)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(jìn)。而4G，是目前我們正在使用的主流移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

5G是一個(gè)全球性的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它的頒布者是國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）。ITU是聯(lián)合國(guó)下屬機(jī)構(gòu)，專門負(fù)責(zé)信息通信技術(shù)相關(guān)事務(wù)，包括制定全球電信標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)全球電信發(fā)展。

ITU，International Telecommunication Union

5G只是新一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的“小名”。它也有自己的“大名（法定名稱）”，叫作IMT-2020。這個(gè)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(huì)上，由ITU正式確定的。

5G也有自己的官方LOGO，就是下面這個(gè)：

事實(shí)上，早在2013年左右，歐盟、日韓、美國(guó)和中國(guó)就已經(jīng)啟動(dòng)了對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)的研究。

中國(guó)的5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)是由IMT-2020（5G）推進(jìn)組負(fù)責(zé)的。

IMT-2020（5G）推進(jìn)組于2013年2月由工信部、發(fā)改委和科技部聯(lián)合推動(dòng)成立，涵蓋國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用主要力量，是推動(dòng)國(guó)內(nèi)5G技術(shù)研究及國(guó)際交流合作的主要平臺(tái)。

IMT-2020（5G）推進(jìn)組的機(jī)構(gòu)設(shè)置

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

中國(guó)提出的，就是后來我們經(jīng)?？吹降摹?G之花”：

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

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

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

這個(gè)模型采納了中國(guó)“5G之花”的大部分指標(biāo)。歸納來說，如下圖所示：

仔細(xì)觀察上面的技術(shù)指標(biāo)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些指標(biāo)和通常我們認(rèn)為的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)存在很大的不同。

作為手機(jī)用戶，我們對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的要求主要集中在網(wǎng)速上。手機(jī)的上網(wǎng)速度足夠快，我們就會(huì)很滿意。

而上面表格中的連接密度、時(shí)延等指標(biāo)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了普通手機(jī)用戶的要求。

是的，5G指標(biāo)的設(shè)計(jì)之初，就不只是為了手機(jī)上網(wǎng)服務(wù)的。它更主要的服務(wù)對(duì)象，是物聯(lián)網(wǎng)。

5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景

2015年9月，ITU正式確認(rèn)了5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景，分別是eMMB，uRLLC和mMTC。

eMBB，就是Enhance Mobile Broadband，增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶。

顧名思義，這種場(chǎng)景就是現(xiàn)在人們使用的移動(dòng)寬帶（移動(dòng)上網(wǎng)）的升級(jí)版，主要是服務(wù)于消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的需求。在這種場(chǎng)景下，強(qiáng)調(diào)的是網(wǎng)絡(luò)的帶寬（速率）。前面所說的5G指標(biāo)中，速率達(dá)到10 Gbps以上，就是服務(wù)于eMBB場(chǎng)景的。

uRLLC，是Ultra Reliable & Low Latency Communication，低時(shí)延、高可靠通信。

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

在這類場(chǎng)景下，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延有很高的需求。例如車聯(lián)網(wǎng)，如果時(shí)延較長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)無法在極短時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)，就有可能發(fā)生嚴(yán)重的交通事故，甚至危害人身安全。這類場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求也很高，不像手機(jī)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(gè)也是典型的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)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(shí)接入，指的就是mMTC場(chǎng)景。

這三大應(yīng)用場(chǎng)景，只有一個(gè)是主要為人聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的，另外兩個(gè)都是主要為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的。這就給5G做了一個(gè)定性：它的物聯(lián)網(wǎng)屬性要強(qiáng)于人聯(lián)網(wǎng)屬性。

需要注意的是，三大應(yīng)用場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)只有一種，就是5G。

三大應(yīng)用場(chǎng)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(shí)為不同的用戶提供服務(wù)。也就是說，5G不是多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(dú)立技術(shù)，這是不對(duì)的。場(chǎng)景并不等于技術(shù)，三大場(chǎng)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(shí)代所決定的。

人類通信技術(shù)的發(fā)展過程，實(shí)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(bào)、電話，再到現(xiàn)代的以1G、2G、3G、4G為代表的移動(dòng)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(zhǔn)確地傳遞信息，如何傳遞更豐富的信息，是通信技術(shù)演進(jìn)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(jìn)步和成就。

尤其是現(xiàn)代移動(dòng)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(dòng)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(fèi)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(fèi)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(fèi)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(fèi)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(chǎng)。消費(fèi)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(shí)代。

從消費(fèi)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(shí)代。我們從數(shù)字生活升級(jí)到了數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(jī)移動(dòng)通信為代表的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)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(duì)象是人，而物聯(lián)網(wǎng)的連接對(duì)象，當(dāng)然就是物。

物聯(lián)網(wǎng)其實(shí)并不是一個(gè)新的概念。在很多年前，就出現(xiàn)過物聯(lián)網(wǎng)的原始應(yīng)用。

越戰(zhàn)期間，美軍為了打擊胡志明小道的越方補(bǔ)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(huì)發(fā)出信號(hào)，美軍隨即對(duì)可疑地點(diǎn)進(jìn)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(dòng)物聯(lián)網(wǎng)落地，但事實(shí)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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)。

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(lán)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(jī)時(shí)間等關(guān)鍵特性上也存在瓶頸。

正是這些不足，導(dǎo)致WLAN物聯(lián)網(wǎng)無法真正滿足行業(yè)應(yīng)用的要求，也不能被市場(chǎng)和用戶所接受。

隨著移動(dòng)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(shí)候，通信行業(yè)是將2G GSM技術(shù)用于物聯(lián)網(wǎng)，做了一個(gè)EC-GSM技術(shù)。因?yàn)镚SM技術(shù)本身的限制，所以EC-GSM并不成熟。

后來，負(fù)責(zé)制定3G WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃），在繼續(xù)制定4G LTE標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，把物聯(lián)網(wǎng)給考慮進(jìn)去了。

在2008年，LTE的第一個(gè)版本R8（Release 8）中，除了有滿足寬帶多媒體應(yīng)用的Cat.3、Cat.4、Cat.5等終端等級(jí)外，也有上行峰值速率僅有5Mbit/s的終端等級(jí)Cat.1，可用于物聯(lián)網(wǎng)等“低速率”應(yīng)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(gè)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(jí)）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(jìn)，推出了Cat.M1和Cat.NB-1。這兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就是現(xiàn)在我們經(jīng)?？吹降膃MTC和NB-IoT。

簡(jiǎn)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L(zhǎng)PWAN技術(shù)（Low Power Wide Area Network，低功耗廣域網(wǎng)）。它們的特點(diǎn)就是覆蓋距離更遠(yuǎn)，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(yīng)用場(chǎng)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(jī)遇。

正如前文所說，人類在消費(fèi)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的改造，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型升級(jí)。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(jìn)，另一方面，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)需要“互聯(lián)網(wǎng)+”升級(jí)。于是，4G的接班人，5G，就順理成章地承擔(dān)了這個(gè)歷史使命。物聯(lián)網(wǎng)，成了5G的主要應(yīng)用方向和發(fā)展領(lǐng)域。

5G的進(jìn)展現(xiàn)狀

前面我們說，ITU確認(rèn)了5G的官方名稱、技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用場(chǎng)景。

不過，ITU主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和成果鑒定，并不負(fù)責(zé)具體的技術(shù)研究。真正的標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作，被ITU交給了3GPP組織負(fù)責(zé)。

3GPP在1998年成立，研究并制定了WCDMA這個(gè)最成功的3G標(biāo)準(zhǔn)，后來又推出了4G LTE標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在負(fù)責(zé)5G標(biāo)準(zhǔn)的研究，當(dāng)然是順理成章的了。

3GPP接到任務(wù)之后，就開始著手具體各項(xiàng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)研究工作。

5G標(biāo)準(zhǔn)的制定，一共分為兩個(gè)階段。

第一階段（Phase 1）的標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布的是3GPP Release15（簡(jiǎn)稱R15）版本，重點(diǎn)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(gè)階段已經(jīng)如期完成。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)正式發(fā)布。

第二階段（Phase 2），將發(fā)布3GPP Release16（簡(jiǎn)稱R16）版本，即最終的完整版5G，包括uRLLC和mMTC的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前來看，這個(gè)階段的完成時(shí)間是2020年。

也就是說，目前5G標(biāo)準(zhǔn)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(guó)在內(nèi)的很多國(guó)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(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)之后，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的升級(jí)和改造。

我們國(guó)家目前還沒有發(fā)布5G正式牌照，只是發(fā)布了試運(yùn)行牌照。所以，運(yùn)營(yíng)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(jī)（目前價(jià)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(yùn)營(yíng)商只開放了少量的內(nèi)部友好用戶測(cè)試，如果你能搞到名額，可以搶先體驗(yàn)。

運(yùn)營(yíng)商目前在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，主要是建設(shè)試點(diǎn)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(huì)大規(guī)模啟動(dòng)建設(shè)。

總而言之，對(duì)大部分用戶來說，唯一能做的，就是耐心等待。