4G新型技術。它採用了基於OFDM波形和多址接入（具有OFDMA下行鏈路和SC-FDMA上行鏈路）的基礎空口設計，並不斷髮展，帶來諸如多天線技術（4×4 MIMO），載波聚合（CA）和高階調製（256QAM）等新技術演進。這些技術能夠提供更高效的無線連線效能，提升網路容量，解決資料流量激增而帶來的新需求。這些資料需求在過去10年增長了4000倍。

除此之外，4G在語音承載力方面也有顯著提升。4G 並不支援傳統的電路交換的電話業務，而是全IP的通訊。在4G網路部署初期，運營商會透過 CSFB 技術使手機回落到2G/3G網路進行語音通話，或者採用SRLTE/SVLTE等多模手機的方式利用2G/3G網路。而這些方式對於使用者體驗都有一定的影響。而隨著VoLTE技術的商用，語音和資料上網業務可以併發，而且還可以帶來高畫質語音，快速接通等優點，使使用者得到更好的語音體驗。

迄今為止，移動技術已從“人對人”（people-to-people）為主的平臺（3G）發展為全球規模下的“人對資訊”（people-to-information）的連線（4G）。而5G 不僅要做到人對萬物，還將利用並擴充套件以往面向移動技術的研發與資本投入，推動移動技術成為一個普及、低時延和適應性的平臺，能夠滿足未來的使用需求。5G 將支援全新的前沿應用、促進商業創新並刺激經濟增長。5G 的出現是一個支點，使移動技術從一項對個人通訊具有變革性影響的技術演進為真正的通用技術，且有望改變整個產業和經濟。

2017年，5G技術的應用已經被大眾所知，例如自動駕駛、個人AI助手、遠端醫療等，都將因為5G技術的突破而實現，到底5G與4G技術的差異在哪裡呢？這就得從有線、無線傳輸開始說起。 顧名思義，有線傳輸代表透過實體介質傳送資料，而無線傳輸則是透過電磁波傳送訊號到基地臺，接著轉往電信系統商的機房傳輸。以有線傳輸來說，目前單條光纖最高速度已經能達到26Tbps，幾乎是傳統網速的上萬倍之快，因此，當前世界各國苦心鑽研的，是打破無線傳輸的速度限制。

圖1 : 整合物聯網的全新網路

除了常見的電磁波傳送外，近年竄紅的還有光波傳輸Li-Fi(Light Fidelity)，是相當於Wi-Fi的可見光無線通訊(VLC)技術，能利用發光二極體(LED)燈泡的光波傳輸資料，除能提供照明與無線聯網，還可避免產生電磁干擾。 然而在無線傳輸技術的研發主流上，仍是以電磁波傳輸為主，其中的頻率範圍扮演了重要角色，它的公式原理也很簡單─頻率越低(如特低頻VLF，3-30KHz)，速度越慢，同時它的波長也就越長(長波，1,000Km-100Km)，傳輸範圍更廣，目前主要的應用為遠端離通訊。 反之亦然，頻率越高(至高頻EHF，30-300GHz)，速度越快，波長越短(毫米波，10mm-1mm)，傳播範圍也就越短。 而目前的第五代移動通訊系統(5G)標準，雖然預計將於2018年中訂出，但下一代行動網路聯盟(Next Generation Mobile Networks Alliance)則早先定義了5G網路的要求：以10Mbps的資料傳輸速率支援數萬使用者；以1Gbps的資料傳輸速率同時提供給在同一樓辦公的許多人員等等規定；支援數十萬的併發連線以用於支援大規模感測器網路的部署等。成為各大電信系統商欲達成的目標。 5G厲害在哪裡？

圖2 : 5G特點示意圖(Source:IEEE Computer Society)

5G並不是簡單提升速度就好，它還得包含許多特性：包括毫米波、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)、波束賦形、D2D等。所謂的毫米波，也就是前述所提到的高頻，然而為什麼我們過去不使用速度更快的高頻呢？是因為高頻過去多半運用於軍事上，另外則是有成本的考慮。 成本的考慮又是什麼？假使電磁波的頻率越高，波長就越長，連帶地它的繞射能力也就越差，就如同衛星通訊及GPS導航一樣，對於傳輸方向有一定要求，因此，電信系統商就得興建更多的基地站來傳遞訊號，成本也就跟著水漲船高。舉例來說，原本一個4G的基地臺就能覆蓋的範圍，5G基地臺就得裝設6-8個基地臺才夠用。 為了解決這項問題，多數電信商會使用微型基地臺(Microcell)，來取代過往的大基地臺，成本也能跟著下降，這時也會引發一些疑慮，如果架設了這麼多的基地臺，會不會造成更多的輻射汙染呢？ 這可以用一種簡單的模擬來說明：在一間房間裡，用一個大功率的暖爐好，還是數個小功率的暖爐好呢？答案當然是後者，因為後者的覆蓋良好，熱能不會集中於某區域散播，而是相對分散，並且速度快，功率影響也更小。 而MIMO又是什麼呢？答案是裝設“更多的天線”。為什麼智慧手機內能容納更多支天線呢？是因為當頻率越高時，波長短，天線也就跟著縮短。過去的大哥大多有一隻長長的天線，而今日卻已經不常見了，並不是因為它們不再被需要，而是縮小嵌入整隻手機裡頭去了。 而5G時代使用的毫米波，天線也能再度縮小。因此，除了可以將更多的天線塞入手機外，微型基地臺內也能放入更多的天線，接收與傳送訊號的視窗越多，處理速度也能大幅增加，達到所謂的“多進多出”。 控制電磁波的傳輸方向 再來是具備高技術門坎的波束賦形。電磁波的傳輸，一般是用四散、廣播的方式傳遞訊號，然而我們通常只需要將訊號朝著某方向傳遞即可，多數的電磁波能量都被大幅浪費。 而波束賦形則是可以控制射頻訊號，使得基地臺站上的電磁波，能對準它提供服務的物件(智慧手機)，並隨之改變方向。透過此項精準傳遞訊號的服務，可以大大提升基地站的服務數量。

圖3 : 多天線MIMO示意圖(Source:Rick Janse Kok MBA)

最後一項5G特性─D2D(Device to Device)，則代表當日後使用5G技術時，不再需要透過基地臺來轉送訊號，即可讓鄰近的兩臺無線裝置能夠建立直接聯機（Device-to-Device Link）來進行通訊，大幅度地降低基地站的使用資源。 5G在生活中實現 而在什麼時候才能夠看到5G實現在日常生活中呢？目前已經有部分5G技術開始進行測試，例如美國AT&T和Verizon正測試家庭和企業的5G寬頻固網；而南韓的電信商則希望趁著2018年平昌冬季奧運會時，能夠提前讓5G網路到位；世界各地的電信商則預估將在2020年開始提供5G的移動服務。 2017年11月，美國電信商Verizon也宣佈在2018下半年將在加州推出業界第一個商用5G固定無線接入寬

一、從技術上來說，5G比4G高明在哪兒？

提到5G的特點，就不能避免地要從技術上來一波科普。

說5G之前，我們先來說說2G、3G和4G。對於我們普通使用者來說，對這些名詞的印象僅限於4G比3G網速快，而3G比2G快。

我們的通訊，主要依靠於電磁波，而電磁波的頻率資源很有限，頻率不同，速度也就不同，特點就是頻率越大，頻寬也就更大，從而速度就越大。我們現在的網路處在較低的頻段，優點是效能比較好，可以達到很好的覆蓋，但問題就是資源很寶貴，而5G利用的是高頻段，正好可以把閒置資源利用起來。隨著2G到5G的發展，頻率越來越高，速度也越來越快。

不光是速率方面，在時延、連線數以及移動性上，4G與5G也有很大的差距。

從時延性上來說，5G的時延時間大大降低，這對於很多實時應用的影響很大，比如說遊戲、影片和資料電話、自動駕駛等等。5G每平方千米的最大連線數也是4G的一百倍，支援的最高移動速度是1.5倍。

另外，5G還有一個變化，就是傳輸路徑的變化。以往我們打電話或者傳照片，訊號都要透過基站進行中轉，但是5G之後，裝置和裝置之間就可以直接進行傳輸，不需要再透過基站。

二、實際體現到生活中的變化

那麼具體反映到我們的生活中，都會帶來哪些變化呢？

1、 網速變快

這應該是所有人對於5G最深的一個特點的認識了。到底能有多快？比較直觀一點的舉個例子，你用5G下載一部高畫質電影，用時不會超過1秒。快是很快，資費方面，曾經有網友調侃，4G時代你一覺醒來可能是房子沒了，但是5G時代，你發現一覺醒來是負債累累。

調侃歸調侃，最終資費情況會怎麼樣暫時不清楚，不過相信初期不會便宜。

2、 手機更新迭代

你現在還能看見“大哥大”嗎？我們現在用的智慧手機在未來或許也會變成“老古董”。隨著2G時代的落幕，運營商正式關閉2G網路，僅支援2G的手機也將成為永久的回憶。所以5G來臨，對於裝置是有一定要求的。

此前有訊息稱，高通宣佈他們將會在2019年實現5G商用，採用驍龍X50晶片的5G手機最早將於2019年亮相。首批與高通合作5G的廠商名單也已公佈，其中小米、OPPO和vivo均在列。

3、 雲技術的廣泛應用

對於我們來說，4G可能還是主要解決上網看電影、聊天玩遊戲等，但是5G更多是解決資料問題。

高速率對於雲技術來說是很重要的，未來資料都上傳雲端，我們的工作、生活和娛樂都交給雲。

4、 物聯網的發展

物聯網和雲計算一樣，都是速率和容量的大戶。5G發展後，物聯網終端裝置也會發生相應的變化，智慧城市、智慧家居、物流等等方面也會更加智慧。就比如，我們以後的物流資訊，可能就不是單純到了那個城市那麼簡單，而是能具體到哪條街道這樣詳細的資訊。

5、 無人駕駛技術的成熟

目前的無人駕駛雖然已經上路，但是技術相對來說還不是很成熟，其中跟網路也有很大的關係。上面我們也說到了，5G有個很大的特點就是低延時。這對於自動駕駛來說至關重要。想象一下，一旦前方發生危險，如果網路環境達不到要求，導致系統無法快速響應，車毀人亡的悲劇不可避免。

6、 VR的發展

前兩年VR這個概念炒得非常火，不過隨著越來越多人體驗過VR之後，熱度卻漸漸降了下來。原因就是，VR的技術顯然還沒有成熟，體驗過後會發現，一些VR頭盔會給人帶來眩暈感，而且隨著玩的時間加長，這種眩暈感越重。其實就是因為資料傳播的速度跟不上我們大腦和眼睛的反應時間，兩者產生了一個時間差，雖然看起來非常小，但卻能在我們的身體上產生很大的反應。

5G的低時延性，使VR的發展瓶頸得以突破，所以未來我們會不會像《頭號玩家》裡都能在“綠洲”上暢遊，也是說不準的事情。

說到這，有些人不免產生疑問，既然5G有這麼多好處，為什麼我們之前不用5G？

這世間有一個道理叫做“凡事有利必有弊”。5G的頻段雖然快，但是也有很多問題。

其中最主要的，就是穿透力不強。電磁波有一個特點，頻率越高，它的繞射能力就越差，傳播過程中的衰減損耗也越大，所以覆蓋能力就大大降低。這樣就帶來一個問題，同樣面積的地區，4G只需要1個基站，而5G卻需要多個基站，而基站的數量，決定了投入成本。說白了，還是沒有錢。

三、未來5G會發展成什麼樣子？

那麼未來5G將會如何發展？資費會不會一路飆升？

上面說到了，5G有個問題，就是貴。但是目前中國的趨勢是提速降費，7月1日起，聯通的本地流量將全面升級成全國流量，相信其他運營商也會同步跟進，所以資費飆升的問題應該不會出現。

除此之外，有業內人士認為，未來5G將會取代wifi。因為目前我們的路由器支援兩個頻段，一個是2.4G，一個就是5G。對於wifi來說，速度快、費用低以及使用方便是優點，但5G來了之後，對於wifi來說，速度快的優勢沒有了，使用的時候要聯網輸密碼，方便的優勢也沒有，只剩了一個“便宜”的優點。如果未來5G的發展，裝置到裝置之間傳輸不需基站，能將費用降到最低，那麼將會完全覆蓋wifi的優勢。

說到底，5G的到來是不可阻擋的趨勢，對於我們來說，做好準備，好好擁抱它吧。

在5G之前，從1G到4G，全部都是為了服務於“人與人”之間通訊的目的而存在。而5G，主要是為了服務“物與物”和“人與物”之間的通訊需求。也就是說，人類第一次將“物聯網”提升到和“人聯網”相同的級別，甚至比“人聯網”更高的級別。

這意味著，人類對通訊的認知，發生了根本性的變化。通訊的目的變了，通訊的技術和架構，也就隨之改變了。

物聯網雖然由來已久，但蜂窩通訊技術（利用基站實現無線通訊），才是真正宣告了它的黃金時代正式開啟。

5G網路最直觀的特點就是超高速度。打個比方，如果說4G網路讓各地的使用者成為鄰里般交流，那麼5G網路就是讓使用者實現了面對面的溝通。最明顯的差別就是，在4G網路下可能需要好幾分鐘的時間來下載一個較大檔案，而在5G網路下這僅僅是一兩秒的事情。

這是因為5G通訊突破了無限傳播的一大瓶頸，透過使用高頻電波加快了在空中傳播的速度，使資訊的傳遞速度翻了幾倍。同時，在5G時代，同一基站下的兩個使用者互相進行普通的通訊溝通時，他們的交流資料將不再需要基站轉發，而是直接從一部手機到另一部手機。這樣不僅大大節省了空中資源，也加快了資訊傳播速度。

4G和5G的突破給我個人的直接感覺，感覺最大的就是速度比較快。在4G的時候正比如我們用四季下載一部電影，可能需要半個小時，而5G的時候可能短短的幾秒鐘就能下載完一部高畫質電影。然後5G技術現在廣泛的運用在我們所熟知的物聯網技術，無人駕駛技術和VR技術，這些我們聽起來比較高科技的技術。在未來的短短几年中，5G可能會改變我們的生活工作，也給我們工生生活帶來很大的便利，我期待5G的到來。

聯想5G投票的事件風波剛剛過去，本來是一場商業上的正常競爭，一下子上升到愛國情懷的高度，著實讓人摸不著頭腦。不過這場爭鬥卻引起了大家對於5G的關注。到底5G是什麼？為什麼這麼多企業為了5G這一技術爭破頭？它和4G到底區別在哪？

一、從技術上來說，5G比4G高明在哪兒？

提到5G的特點，就不能避免地要從技術上來一波科普。

說5G之前，我們先來說說2G、3G和4G。對於我們普通使用者來說，對這些名詞的印象僅限於4G比3G網速快，而3G比2G快。

我們的通訊，主要依靠於電磁波，而電磁波的頻率資源很有限，頻率不同，速度也就不同，特點就是頻率越大，頻寬也就更大，從而速度就越大。我們現在的網路處在較低的頻段，優點是效能比較好，可以達到很好的覆蓋，但問題就是資源很寶貴，而5G利用的是高頻段，正好可以把閒置資源利用起來。隨著2G到5G的發展，頻率越來越高，速度也越來越快。

不光是速率方面，在時延、連線數以及移動性上，4G與5G也有很大的差距。

從時延性上來說，5G的時延時間大大降低，這對於很多實時應用的影響很大，比如說遊戲、影片和資料電話、自動駕駛等等。5G每平方千米的最大連線數也是4G的一百倍，支援的最高移動速度是1.5倍。

另外，5G還有一個變化，就是傳輸路徑的變化。以往我們打電話或者傳照片，訊號都要透過基站進行中轉，但是5G之後，裝置和裝置之間就可以直接進行傳輸，不需要再透過基站。

二、實際體現到生活中的變化

那麼具體反映到我們的生活中，都會帶來哪些變化呢？

1、 網速變快

這應該是所有人對於5G最深的一個特點的認識了。到底能有多快？比較直觀一點的舉個例子，你用5G下載一部高畫質電影，用時不會超過1秒。快是很快，資費方面，曾經有網友調侃，4G時代你一覺醒來可能是房子沒了，但是5G時代，你發現一覺醒來是負債累累。

調侃歸調侃，最終資費情況會怎麼樣暫時不清楚，不過相信初期不會便宜。

2、 手機更新迭代

你現在還能看見“大哥大”嗎？我們現在用的智慧手機在未來或許也會變成“老古董”。隨著2G時代的落幕，運營商正式關閉2G網路，僅支援2G的手機也將成為永久的回憶。所以5G來臨，對於裝置是有一定要求的。

此前有訊息稱，高通宣佈他們將會在2019年實現5G商用，採用驍龍X50晶片的5G手機最早將於2019年亮相。首批與高通合作5G的廠商名單也已公佈，其中小米、OPPO和vivo均在列。

3、 雲技術的廣泛應用

對於我們來說，4G可能還是主要解決上網看電影、聊天玩遊戲等，但是5G更多是解決資料問題。

高速率對於雲技術來說是很重要的，未來資料都上傳雲端，我們的工作、生活和娛樂都交給雲。

4、 物聯網的發展

物聯網和雲計算一樣，都是速率和容量的大戶。5G發展後，物聯網終端裝置也會發生相應的變化，智慧城市、智慧家居、物流等等方面也會更加智慧。就比如，我們以後的物流資訊，可能就不是單純到了那個城市那麼簡單，而是能具體到哪條街道這樣詳細的資訊。

5、 無人駕駛技術的成熟

目前的無人駕駛雖然已經上路，但是技術相對來說還不是很成熟，其中跟網路也有很大的關係。上面我們也說到了，5G有個很大的特點就是低延時。這對於自動駕駛來說至關重要。想象一下，一旦前方發生危險，如果網路環境達不到要求，導致系統無法快速響應，車毀人亡的悲劇不可避免。

6、 VR的發展

前兩年VR這個概念炒得非常火，不過隨著越來越多人體驗過VR之後，熱度卻漸漸降了下來。原因就是，VR的技術顯然還沒有成熟，體驗過後會發現，一些VR頭盔會給人帶來眩暈感，而且隨著玩的時間加長，這種眩暈感越重。其實就是因為資料傳播的速度跟不上我們大腦和眼睛的反應時間，兩者產生了一個時間差，雖然看起來非常小，但卻能在我們的身體上產生很大的反應。

5G的低時延性，使VR的發展瓶頸得以突破，所以未來我們會不會像《頭號玩家》裡都能在“綠洲”上暢遊，也是說不準的事情。

說到這，有些人不免產生疑問，既然5G有這麼多好處，為什麼我們之前不用5G？

這世間有一個道理叫做“凡事有利必有弊”。5G的頻段雖然快，但是也有很多問題。

其中最主要的，就是穿透力不強。電磁波有一個特點，頻率越高，它的繞射能力就越差，傳播過程中的衰減損耗也越大，所以覆蓋能力就大大降低。這樣就帶來一個問題，同樣面積的地區，4G只需要1個基站，而5G卻需要多個基站，而基站的數量，決定了投入成本。說白了，還是沒有錢。

三、未來5G會發展成什麼樣子？

那麼未來5G將會如何發展？資費會不會一路飆升？

上面說到了，5G有個問題，就是貴。但是目前中國的趨勢是提速降費，7月1日起，聯通的本地流量將全面升級成全國流量，相信其他運營商也會同步跟進，所以資費飆升的問題應該不會出現。

除此之外，有業內人士認為，未來5G將會取代wifi。因為目前我們的路由器支援兩個頻段，一個是2.4G，一個就是5G。對於wifi來說，速度快、費用低以及使用方便是優點，但5G來了之後，對於wifi來說，速度快的優勢沒有了，使用的時候要聯網輸密碼，方便的優勢也沒有，只剩了一個“便宜”的優點。如果未來5G的發展，裝置到裝置之間傳輸不需基站，能將費用降到最低，那麼將會完全覆蓋wifi的優勢。

說到底，5G的到來是不可阻擋的趨勢，對於我們來說，做好準備，好好擁抱它吧。