第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication Technology，簡(jiǎn)稱5G)是一種具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，5G通訊設(shè)施是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。國際電信聯(lián)盟(ITU)定義了5G的三大類應(yīng)用場(chǎng)景，即增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)、超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)和機(jī)器類通信(mMTC)。增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)主要面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量爆炸式增長(zhǎng)，為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加極致的應(yīng)用體驗(yàn);超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)主要面向工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高要求的垂直行業(yè)應(yīng)用需求;機(jī)器類通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用需求。為滿足5G多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需求，5G的關(guān)鍵性能指標(biāo)更加多元化。ITU定義了5G八大關(guān)鍵性能指標(biāo)，其中高速率、低時(shí)延、大連接成為5G最突出的特征，用戶體驗(yàn)速率達(dá)1Gbps，時(shí)延低至1ms，用戶連接能力達(dá)100萬連接/平方公里。2024年3月，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)智庫發(fā)布的報(bào)告顯示，移動(dòng)通信技術(shù)5G的全球連接數(shù)已達(dá)16億。 [87]3月28日，中國移動(dòng)5G-A商用發(fā)布會(huì)在浙江杭州舉行。會(huì)上介紹，中國移動(dòng)5G Advanced網(wǎng)絡(luò)(5.5G)正式商用。 [88]截至2024年8月末，中國5G基站總數(shù)達(dá)404.2萬個(gè)，占移動(dòng)基站總數(shù)的32.1%，5G移動(dòng)電話用戶達(dá)9.66億戶，占移動(dòng)電話用戶的54.3%。 [100]截至2024年11月，已累計(jì)建成5G基站達(dá)419.1萬個(gè)，比上年末凈增81.5萬個(gè)。 [107]截至2024年底，中國5G通信用戶已突破10億戶。

?5G通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication Technology，簡(jiǎn)稱5G)是一種具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)?。它是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，極大地促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?12。

5G通信技術(shù)的基本概念和主要特點(diǎn)

?高速率?：5G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率可以達(dá)到10-20Gbit/s，能夠滿足高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)男枨?23。

?低時(shí)延?：空中接口時(shí)延低至1ms，適合自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等需要實(shí)時(shí)交互的應(yīng)用?23。

?大連接?：具備百萬連接/平方公里的設(shè)備連接能力，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信的需求?23。

?頻譜效率高?：比LTE提升3倍以上，提供更好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和用戶體驗(yàn)?23。

?高流量密度?：流量密度達(dá)到10Mbps/m2以上，支持高密度的數(shù)據(jù)傳輸?23。

?高移動(dòng)性?：在高速移動(dòng)環(huán)境下(如500km/h)，仍能提供良好的用戶體驗(yàn)?23。

5G通信技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和影響

5G不僅用于人與人之間的通信，還廣泛應(yīng)用于人與物、物與物的通信場(chǎng)景，滿足移動(dòng)醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。5G將成為支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施?23。

5G，全稱第五代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是4G之后的延伸。

5G的關(guān)鍵技術(shù)由韓國三星電子有限公司率先攻克。2013年5月13日，三星宣布，已成功開發(fā)第5代移動(dòng)通信(5G)的核心技術(shù)，該技術(shù)可在28GHz超高頻段以每秒1Gbps以上的速度傳送數(shù)據(jù)，且最長(zhǎng)傳送距離可達(dá)2公里。

此前，世界上還沒有一個(gè)企業(yè)或機(jī)構(gòu)開發(fā)出在6GHz以上的超高頻段實(shí)現(xiàn)每秒Gb級(jí)以上的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，這一傳輸瓶頸被業(yè)界普遍認(rèn)為是一個(gè)技術(shù)難題，因?yàn)槌哳l波長(zhǎng)段帶來的數(shù)據(jù)損失大，且傳送距離短。

該項(xiàng)技術(shù)攻克以后，其他各大通信領(lǐng)域巨頭也在5G領(lǐng)域上進(jìn)行不斷突破。2017年首個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)5G NR首發(fā)版本正式發(fā)布。去年，5G的標(biāo)準(zhǔn)則不斷的進(jìn)行了規(guī)范，以國內(nèi)華為和國外高通為首的通信巨頭為5G通訊制定了更詳細(xì)的規(guī)則。華為在3GPP會(huì)議上拿下了短碼方案的勝利，這說明我們拿到了5G時(shí)代的話語權(quán)，也表明我國在5G通訊的研發(fā)和使用方面都走在了世界前列。

目前，各國都在緊張的進(jìn)行5G基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。大量的5G基站連接成密集的5G網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)還需要不斷地測(cè)試來保證其可靠性。同時(shí)，各大科技巨頭也都在研發(fā)基于5G網(wǎng)絡(luò)的5G基帶芯片，華為和高通都已經(jīng)研發(fā)成功了自己的芯片。各大手機(jī)廠商則忙于開發(fā)自家5G手機(jī)來匹配5G芯片。而且，交通、機(jī)械、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域也都在引入5G。

5G將會(huì)怎樣改變我們的世界?

幾乎每一次通訊領(lǐng)域的革新都伴隨著我們生活方式的改變。2G時(shí)代，我們可以在手機(jī)瀏覽網(wǎng)頁，看到文字和圖片信息;3G開始流行的時(shí)候，智能手機(jī)在國內(nèi)剛剛開始發(fā)展，越來越多的應(yīng)用軟件開始在手機(jī)上安家落戶。4G時(shí)代的到來，伴隨著流量費(fèi)用的大幅下降，越來越多的人開始用手機(jī)流量來看視頻，聽音樂，同時(shí)也引領(lǐng)著手機(jī)直播行業(yè)的迅猛發(fā)展。

而當(dāng)前全世界都在緊急布局的5G，也將會(huì)給我們的生活帶來翻天覆地的改變。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織第三代合作伙伴計(jì)劃3GPP對(duì)5G定義了三大場(chǎng)景：eMBB、mMTC和URLLC。eMBB對(duì)應(yīng)的是3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)，mMTC對(duì)應(yīng)的是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，而URLLC對(duì)應(yīng)的是如無人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延高可靠連接的業(yè)務(wù)。

顯然第一場(chǎng)景是在手機(jī)通訊方面，這也是我們可以最早體驗(yàn)的5G應(yīng)用場(chǎng)景。5G網(wǎng)絡(luò)意味著超快的數(shù)據(jù)傳輸速度，將可以實(shí)現(xiàn)1Gb/s，相比之下，當(dāng)前的第四代長(zhǎng)期演進(jìn)(4GLTE)服務(wù)的傳輸速率僅為75Mbps，其傳輸速率不及5G的十分之一。

所以你再也不用等上十幾分鐘去下載一部1G多的超清電影了，也不是幾分鐘，而是——10秒。同時(shí)，網(wǎng)速的整體提升將會(huì)使手機(jī)終端帶來更好的體驗(yàn)，手機(jī)應(yīng)用會(huì)更加的穩(wěn)定，聊天、看視頻會(huì)更加流暢、畫質(zhì)更加清晰。而且我們現(xiàn)在談?wù)摰倪€是基于現(xiàn)有4G LTE網(wǎng)絡(luò)搭建的5G網(wǎng)絡(luò)，僅僅是第一代5G調(diào)制解調(diào)器，未來的5G芯片，很可能會(huì)更快。

說到物聯(lián)網(wǎng)，大家也都不陌生了。但其實(shí)當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)還相對(duì)初級(jí)，連接的設(shè)備也相對(duì)較少。而5G網(wǎng)絡(luò)的主要目標(biāo)是讓終端用戶始終處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，而且是萬物互聯(lián)。未來，5G技術(shù)將會(huì)打通我們身邊的各種設(shè)備。不僅僅是智能手機(jī)，它還可以支持智能手表、健身腕帶、智能家庭設(shè)備等。5G將會(huì)為我們身邊的諸多設(shè)備提供連接，拉近人與萬物的智能互聯(lián)的距離。

過去一段時(shí)間，智能家居的概念已經(jīng)被不少公司提及。在未來5G時(shí)代的智能家居應(yīng)用場(chǎng)景中，各類智能家電通過5G網(wǎng)絡(luò)接入云端，基于用戶習(xí)慣深度學(xué)習(xí)，打造屬于個(gè)人的智能管家。如同現(xiàn)在手機(jī)能捕獲你的各種習(xí)慣一樣，未來的你的身邊各種設(shè)備都可以基于用戶來進(jìn)行更加細(xì)致的運(yùn)行?？照{(diào)會(huì)記錄你的溫度習(xí)慣，電視會(huì)記錄你的播放習(xí)慣，甚至洗衣機(jī)都將記錄你多久洗一次衣服，為你打造一個(gè)智能化的家庭。

相比于前兩種場(chǎng)景，5G低時(shí)延高可靠連接性所應(yīng)用的場(chǎng)景不僅和我們生活息息相關(guān)，更重要的是給工業(yè)化帶來變革。通常我們現(xiàn)在使用的4G網(wǎng)絡(luò)，在打游戲的時(shí)候還會(huì)有幾十毫秒的延遲。雖然在游戲方面對(duì)我們的影響不是很大，但是在工業(yè)領(lǐng)域，這樣的延遲遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到要求。

當(dāng)開車時(shí)需要踩剎車，普通人的反應(yīng)速度大約在0.5秒左右，也就是500毫秒，在一些緊急情況下這樣的反應(yīng)速度還是會(huì)帶來不小的安全事故。而在5G情況下，無人駕駛汽車只要1毫秒就可以反應(yīng)了，百倍速率的提升可以更好地保證行車安全。

同時(shí)，對(duì)于用無人駕駛來說，5G技術(shù)能夠使車輛自動(dòng)、快速、交替地通過十字路口。因?yàn)樵?G網(wǎng)絡(luò)下，車與車之間的聯(lián)網(wǎng)，除上面說過的超高速率、超低時(shí)延特點(diǎn)外，還有超高密度的優(yōu)勢(shì)。它的標(biāo)準(zhǔn)是每平方公里可連接100萬臺(tái)設(shè)備，在這個(gè)數(shù)字密度下，所有車在同一網(wǎng)絡(luò)下可以使自動(dòng)駕駛更加快速精準(zhǔn)地執(zhí)行。所以。未來你再也不用擔(dān)心長(zhǎng)時(shí)間的堵車，汽車會(huì)最高效的把你送到目的地。

當(dāng)然，有了5G之后，如果你是游戲玩家，按下控制器按鈕后與屏幕上顯示效果之間的延遲時(shí)間會(huì)更短，再不會(huì)因?yàn)檠舆t長(zhǎng)而降低游戲體驗(yàn)。

通過具有里程碑意義的 5G 經(jīng)濟(jì)研究發(fā)現(xiàn)， 5G 的全部經(jīng)濟(jì)效應(yīng)可能會(huì)在全球范圍內(nèi)通過以下方式實(shí)現(xiàn)2035 年——支持廣泛的行業(yè)，并可能實(shí)現(xiàn)價(jià)值高達(dá) 13.1 萬億美元的商品和服務(wù)。

這種影響遠(yuǎn)大于前幾代網(wǎng)絡(luò)。5G新網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，也正從傳統(tǒng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)廠商擴(kuò)展到汽車行業(yè)等行業(yè)。

該研究還顯示，僅 5G 價(jià)值鏈(包括 OEM、運(yùn)營(yíng)商、內(nèi)容創(chuàng)作者、應(yīng)用開發(fā)商和消費(fèi)者)就可以支持多達(dá) 2280 萬個(gè)工作崗位，即中國北京人均就業(yè)崗位超過一個(gè)。并且有許多新興的和新的應(yīng)用程序在未來仍將被定義。只有時(shí)間才能證明“5G 效應(yīng)”對(duì)經(jīng)濟(jì)的全面影響。5G 無線技術(shù)旨在為更多用戶提供更高的多 Gbps 峰值數(shù)據(jù)速度、超低延遲、更高的可靠性、海量網(wǎng)絡(luò)容量、更高的可用性以及更統(tǒng)一的用戶體驗(yàn)。更高的性能和更高的效率賦予新的用戶體驗(yàn)并連接新的行業(yè)。