第五代移動通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication Technology，簡稱5G)是具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術(shù)，5G通訊設施是實現(xiàn)人機物互聯(lián)的網(wǎng)絡基礎設施。

國際電信聯(lián)盟(ITU)定義了5G的三大類應用場景，即增強移動寬帶(eMBB)、超高可靠低時延通信(uRLLC)和海量機器類通信(mMTC)。增強移動寬帶(eMBB)主要面向移動互聯(lián)網(wǎng)流量爆炸式增長，為移動互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加極致的應用體驗;超高可靠低時延通信(uRLLC)主要面向工業(yè)控制、遠程醫(yī)療、自動駕駛等對時延和可靠性具有極高要求的垂直行業(yè)應用需求;海量機器類通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、環(huán)境監(jiān)測等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標的應用需求。

為滿足5G多樣化的應用場景需求，5G的關(guān)鍵性能指標更加多元化。ITU定義了5G八大關(guān)鍵性能指標，其中高速率、低時延、大連接成為5G最突出的特征，用戶體驗速率達1Gbps，時延低至1ms，用戶連接能力達100萬連接/平方公里。

美國正在加速推進6G的發(fā)展，原因在于它在5G技術(shù)上失利，對它的通信產(chǎn)業(yè)造成了深遠的影響，意圖加速6G的發(fā)展，實現(xiàn)彎道超車，然而這一目標并不容易實現(xiàn)。

美國通信行業(yè)領軍者之一的高通發(fā)布業(yè)績顯示，今年一季度高通的技術(shù)許可部門QTL的營收達到15.8億美元;2016年高通技術(shù)授權(quán)部門(QTL)實現(xiàn)營收76.64億美元，平均每個季度收入達到19.16億美元，對比可以看出如今高通的專利費收入已顯著下降，而且這幾年全球手機均價已比2016年顯著上漲，按手機售價收取的高通專利費收入?yún)s下降了。導致高通的專利費收入下滑，在于高通在4G時代之后的專利優(yōu)勢持續(xù)被削弱。4G標準由中國和歐洲合作推出的LTE取得了勝利，高通力推的UMB和Intel力推的wimax失敗，由此中國和歐洲取得了更多4G專利;至于5G，則是由中國企業(yè)取得領先優(yōu)勢，華為更是在5G專利方面居于第一名。

當年高通在2G、3G取得專利優(yōu)勢，在于它壟斷了CDMA專利，只要使用了CDMA專利，就得給高通繳納專利費，而2G時代CDMA為兩大2G標準之一，3G三大技術(shù)都以CDMA為核心技術(shù)，由此高通奠定了它的專利費收費模式，如今它在5G技術(shù)上不占優(yōu)勢導致專利費模式已不可持續(xù)。為了發(fā)展出差異化的5G技術(shù)，美國力推5G毫米波技術(shù)，全球主流的5G技術(shù)則是5G厘米波技術(shù)，由于5G毫米波技術(shù)的基站覆蓋面積太小以及信號容易被阻擋，導致美國運營商也不愿大規(guī)模建網(wǎng)，美國運營商T-Mobil僅是將5G毫米波技術(shù)用于固網(wǎng)寬帶的補充，用于固網(wǎng)寬帶的最后100米接入，而運營商用于移動通信的5G則是厘米波和低頻5G技術(shù)。

截至如今美國建成的5G基站數(shù)量相當有限，而中國建成的5G基站數(shù)量占全球5G基站數(shù)量的比例高達六成，5G商用進展緩慢已對美國的AI、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)造成深遠的影響，美國科技界擔憂這將阻礙美國新興科技的發(fā)展，為此美國開始加速6G技術(shù)的發(fā)展，希望實現(xiàn)反超。中國從4G、5G技術(shù)的發(fā)展中享受到了科技創(chuàng)新帶來的好處，因此中國通信業(yè)界早早就開始了對6G的研發(fā)，由此中國在6G專利申請方面已居于領先地位。

2021年9月日本媒體統(tǒng)計的全球6G專利申請數(shù)據(jù)，顯示中國占據(jù)了40.3%的專利申請量，位居全球首位;美國以35.2%的份額位居第二，日本則以9.9%的份額位居第三，可見在6G專利方面，美國同樣不占據(jù)優(yōu)勢。移動通信技術(shù)的發(fā)展屬于一代代演進，此前的幾代移動通信技術(shù)的發(fā)展就是如此，畢竟技術(shù)不可能憑空出現(xiàn)，總要基于原有的技術(shù)進行改進，運營商也不希望完全廢棄原有的投資，通信設備商也希望原來的專利還能利用一下，在各方的合力下都是基于原有的移動通信技術(shù)穩(wěn)步向前發(fā)展。

在4G技術(shù)上更能體現(xiàn)這一點，當時美國的高通推出了UMB希望延續(xù)CDMA專利優(yōu)勢，Intel則推出的wimax試圖延續(xù)WiFi專利，中國和歐洲合作推了LTE技術(shù)，后來UMB失敗了，高通并沒支持Intel的wimax，而是考慮到自己在移動通信技術(shù)方面的利益支持了TD-LTE，TD-LTE由此擊敗了wimax。

5G將會更快

5G的頻譜效率

從無線通信開始，大家要解決的問題就是：怎么在有限的頻譜資源內(nèi)容納更多的用戶?同時讓每個用戶傳遞更多的信息。這就涉及到無線通信中三大主流復用技術(shù)：FDMA(頻分多址)、TMDA(時分多址)和CDMA(碼分多址)。三大技術(shù)大大提升了頻譜利用效率，而5G技術(shù)其實是2G、3G、4G技術(shù)的大融合，將各種技術(shù)的優(yōu)勢結(jié)合在一起。

5G的信號覆蓋

說到信號覆蓋就涉及到了基站的概念，基站就是我們通過手機連接到運營商網(wǎng)絡的設備，連接到運營商的網(wǎng)絡之后，我們才能實現(xiàn)打電話、發(fā)短信和上網(wǎng)。

基站與我們通過無線電信號進行連接，通常一個基站的覆蓋范圍是一個以基站為圓心的一個圓，在這個圓之內(nèi)的手機都可以被這個基站的信號所覆蓋。而5G基站又有宏基站和微基站之分

宏基站： 5G基站是5G網(wǎng)絡的核心設備，提供無線覆蓋，實現(xiàn)有線通信網(wǎng)絡與無線終端之間的無線信號傳輸。宏基站需要單獨的機房和鐵塔，設備、電源柜、傳輸柜、和空調(diào)等分開部署，體積較大。

微基站： 為了解決5G基站覆蓋面積不足的問題，微基站成為宏基站的有效補充，主要是微基站信號發(fā)射覆蓋半徑較小，適合小范圍精確覆蓋。微基站主要專注熱點區(qū)域的容量吸收和弱覆蓋區(qū)的信號增強，信號覆蓋范圍從十幾米到幾百米

微基站

而最終的目的，都是為了服務終端。

終端：5G各類終端接收5G無線信號。5G技術(shù)允許終端之間在沒有基礎網(wǎng)絡設施的情況下，利用小區(qū)資源直接進行通信，這便是D2D技術(shù)，也叫終端直通。它能夠提升通信系統(tǒng)的頻譜效率，還可以有效降低終端發(fā)射功率，減小電池消耗，延長手機續(xù)航時間等。