日期/ 星期一 2019年2月18日
出品/ @ 敲重点（HIT THE KEY）
撰文/ @ 黑老师
视觉/ @ 杜老师
对大多数人来说，“5G”并不是个太陌生的词汇，特别是经常关注科技新闻的朋友们，估计早已对号称能实现“万兆无线带宽”的5G网络心驰神往了。
那对于那些不清楚5G到底有何升级之处的童鞋，黑老师今天跟你们好好聊一聊5G。
简单说，5G就是第五代通信技术，主要特点是波长为毫米级，超宽带，超高速度，超低延时。
1G实现了模拟语音通信，大哥大没有屏幕只能打电话；
2G实现了语音通信数字化，功能机有了小屏幕可以发短信了；
3G实现了语音以外图片等的多媒体通信，屏幕变大可以看图片了；
4G实现了局域高速上网，大屏智能机可以看短视频了，但在城市信号好，老家信号差。
1G-4G都是着眼于人与人之间更方便快捷的通信，而5G将实现随时、随地、万物互联，让人类敢于期待与地球上的万物通过直播的方式无时差同步参与其中。
任正非先生两次接受媒体采访，对现在大热的5G概念评论说：
5G实际上被夸大了它的作用，也被更多人夸大了华为公司的成就。现在人类社会对5G还没有这么迫切的需要。人们现在的需要就是宽带，而5G的主要内容不是宽带。
那5G是否被夸大，到底会对我们生活带来何影响，黑老师给大家引荐一个视频，对连接5G之后的世界做一个畅想。
-重点1-
5G会快多少
事实上不是“5G比4G要快“，而是”为了比4G快，提出了5G“。3G以后的每一代无线通信都是先提出目标，然后再考虑系统设计和技术选用。
所以我们可以看看4G与5G所提出关于“快”的定义(目标)分别是什么：
大概可以理解为传输速率快，传输延迟低。
传输速率快
任何对通信数据传输速率的提升都绕不开香农信道容量公式：
那就很容易理解咯，我们在5G也会采用同样的方式来提高数据传输速率: 提升频带宽度和提升信噪比。
具体起来就是：
毫米波(提升频带宽度)
更先进的波束赋形(提升信噪比)
超大规模天线，全双工无线(提升频带宽度和信噪比，空域)。
毫米波
1-4代无线通信中采用的300MHz-3GHz频谱有穿透性好，覆盖范围大等优点，但是有一个很重要的缺点：就是频带宽度太窄了！！这个频段内的无线设备太多了！！频谱已经快分完了。
频谱又不存在负的，所以为了大容量高速率数据传输，只有往3GHz以上寻找可用频谱。
我们往上看看，那就是毫米波频段了(3GHz-300GHz)。毫米波频谱中存在两个特殊部分，氧气吸收频段(57-64GHz)和水蒸气吸收频段(164GHz-200GHz), 这两种频段不能用来通信，所以毫米波频段共有252GHz频带宽度可供使用 (此处应该再强调一下1-4代商用通信全都拥挤在3GHz以下频谱里)。
当然实际上5G是用不了那么多频带的，在各国毫米波频谱划分里，分给5G的毫米波频段宽度大概有3-6GHz，这已经足够把数据传输速率提升10倍左右了。
不过需要强调的是，5G标准需要三种频段，毫米波频段主要负责高速数据传输，目前毫米波的标准还未确定。虽然毫米波已经在雷达，航天和军用通信中都有使用，但是在民用通信中还有很多很多挑战。这也是当前非常非常火热的无线通信研究方向，在这篇回答里就不深入介绍了。
-重点2-
谁在主导全世界的5G标准
说到5G的标准，大家可能都知道所谓编码之争，一些不太了解的网友把5G标准简化成了编码之争，所以一个版本是华为和高通争5G标准，最后联想倒向了高通，最后5G标准让高通占了上风。
这个显然不是事实，是对5G标准不够了解。
5G标准是一个复杂的体系，它从编码、空口协议到天线林林总总，很多个方面，所以国际标准化组织有多个工作组在进行工作，由某个或是某几个企业领装头，写出标准，大家讨论，最后确定，众多的标准一起形成了整个的5G标准。
5G标准一个完整的体系之下，就需要进行多个子标准的立项，哪个国家和企业立项多，自然在整个5G标准中就拥有主导权。
立项是谁能提出来，肯定是大国，大企业才有资格提出来，或者说是有技术积累、有对5G前瞻要求的企业才有资格提出来。
全世界5G标准立项并且通过的企业是中国移动10项，华为8项，爱立信6项，高通5项，日本NTT DOCOMO4项，诺基亚4项，英特尔4项，三星2项，中兴2项，法国电信1项，德国电信1项，中国联通1项、西班牙电信1项、Esa1项。
按国家统计，中国21项，美国9项，欧洲14项，日本4项，韩国2项。5G的标准立项就被这些国家瓜分了，世界上其它国家基本上没有什么发言权，这其中，实力最为强大的国家，或者说5G标准的重要主导者是谁？当然是中国。
可能很多人会对这个标准立项非常不理解，怎么是中国移动立项有10项之多，超过了美国一个国家的立项，中国移动技术有这么强吗？
中国移动在世界5G标准立项中起了巨大作用，很大程度上影响了世界5G标准立项，是非常有道理的，可以从多个角度进行分析，黑老师想最明确的两个道理是：
1、中国移动是世界上对TDD理解最深的电信运营商
说到TDD，这是移动通信要实现双向工作的基本原理，所谓双向工作就是把数据同时进行传输，我们打电话时，我们既可以说话让对方听见，同时也能听见对方说话，这就需要双向工作。
要实现双向工作，全世界有两大技术思路，一个是FDD，就是用两个频率来实现双向工作，更简单的表述，就是用两根管子来传输信息，一根管子往上发数据，一根管子向下收数据。
这个办法品质好，效率高，但是问题占用的资源多，得用两个配对的频率。TDD呢，就是一个频率，用时间来进行区隔，通俗描述，弄一根管子传信息，一会往上传，一会往下收。
这个速度就比不上两个根管子了，但是好处是占用的资源少。
如果说技术FDD和TDD各有优劣，不同时代采用不同技术很正常。3G时代，全世界的技术主流采用的FDD，无论是欧洲的WCDMA，还是美国的CDMA2000。
但是我们中国提出了自己的3G国际标准，也被通过为国际标准，这就是TD-SCDMA，这在当时，在国内遭到了广泛的攻击，中国也能搞一个标准，要另搞一套，这是很多中国知识分子不能接受的，他们最习惯的就是抄别人，得到洋人的首肯，中国自己也要搞点核心技术，这怎么能行？
所以TD-SCDMA最初发展的路极为艰难，但是中国政府还是决心支持TD-SCDMA，把网络建设的任务交给中国移动，这个中国最有实力的电信运营商。中国移动最初也不想接，但是国家任务，不能不接。经过了艰难的建设过程，TD-SCDMA终于商用。
在TD-SCDMA的基础上，4G我们又提出TD-LTE这个技术标准，这个时候，全世界都看清了中国的决心，从芯片厂商到设备制造商都开始支持TD-LTE，包括也支持TD-SCDMA。
可以说4G中国移动大获全胜，在市场上获得领先地位，TD-LTE标准也为全世界多个国家的运营商采用。
这个过程，中国移动成立了一个全世界GTI联盟来推动TDD的技术，渐渐成为世界上TDD技术的领头羊。同时在全世界电信运营商中，对于TDD技术理解最为深刻，也形成了强大的技术积累。
人算不如天算。
到了5G，因为大带宽，就需要更多的频谱资源，而频谱尤其是高品质的资源是非常有限的，5G全世界的技术放弃了FDD，都转向了效率更高，利用率高的TDD技术，今天全世界的5G技术都是TDD技术。
对于TDD有着十多年积累，对TDD组网、技术特点有深刻理解和发言权的中国移动，在5G技术中扮演重要角色，这就是很正常了。
2、中国移动是世界上用户最多网络最复杂的运营商
中国移动是世界上用户量最多的电信运营商，拥有9亿用户，用户量差不多是欧洲的总人口数，是美国的人口的2倍多，用户层次复杂，用户要求和特别非常不同。
中国移动在世界上建设了一张覆盖最好的网络，不仅是大城市的尝试覆盖，广大农村地区也覆盖很好，网络建设能力是任何一个运营商学习的榜样。
中国移动运行的网络有2G的GSM、3G的TD-SCDMA、4G的TD-LTE，网络复杂度高，在网络上除了承载语音、数据，还有大量的物联网服务，对于网络的理解更为深刻。
所以全世界5G标准立项，中国移动对未来5G的看法和要求，就成为全世界5G发展的一个标杆。这就很正常。
以美国为首的几家运营商，在5G发展中，开始主推NSA，就是非独立组网，核心网和基础网络还是4G的，然后在重点地区，比如CBD弄点5G基站，号称是5G了，除了拿它当光纤用，为流量集中地区提供更多的带宽，根本没法全面开展5G业务。
以中国移动为代表的中国运营商集团就提出了SA的线路图，就是一开始我们就是要建设一张真正的5G网络，整合网络都是5G，虽然投资大一些，网络建设也比较复杂。
但是最大的好处，这张网络可以开展所有5G业务，NSA以后还是要发展成SA，其实会花更多的钱，而且会把网络搞得更复杂。
在5G发展的线路图中，中国移动为代表的中国运营商就更加积极，而且眼光较远，技术要求更高。中国又有华为这样的设备商，有大量手机厂商、业务开发商。
在5G的标准中，中国通过的立项最多，可以说，中国在世界5G标准中居于最前列地位，任何一项5G的子标准和技术，如果没有中国，都很难通过。
世界5G标准不是一个国家，也不是一个企业能主导的，是全世界各个国家，众多企业一起出力，一起来推动。而在这个群体中，中国的企业最多，出的力气最大，这是世界各国不得不承认的。
-重点3-
政府支持和市场能力
5G这样一个庞大的系统工程，它是电信运营商提供的服务，同时也是全社会的一种新能力，仅仅是依靠企业自己投入，不依靠政府支持，这显然很难做到高速度发展。
在很多业务方面、法律、法规就需要大量政府的支持和帮助。政府的支持从口头到行动，从打压别国企业到支持本国企业发展，这还是有很大不同。
中国政府在5G发展态度是非常明确的，积极支持整个行业加快5G建设，这一方面可以拉动社会经济，另一方面也能提升社会效率，降低社会成本。从研发到网络部署上，中国政府的态度都是非常积极。
一个非常典型的例子是频谱的分配和规划，频谱是5G建设必须要的基本资源，这和盖房子要用地一样。欧洲、美国很多国家对于频谱采用拍卖的方式，电信运营商拿到频谱需要花几十亿甚至上百亿欧元。
5G还没有建设，运营商就背了很高的债务，这种情况下，小运营商对于5G的建设就非常不积极，大运营商即使较为积极，但是背负了很高的资金压力。
而中国政府采用的频谱分配方式，在经过协商后，把频谱根据电信运营商的需要，根据技术的情况分配给电信运营商，频率占用费用很低，电信运营商压力小。
网络建设也是一个大问题，电信运营商建设网络，要进入楼宇小区，这是一个复杂的大问题，不说价格谈判的时间就拖不起。
中国建设3G、4G，政府起了大作用，很多地方政府发文要求支持建设，政府第一步，先把办公楼上装了基站，这不仅是降低了建设成本，也加快了部署速度。而在政府支持下，很多地方的小区、机关进去进行网络部署就比较方便，这种情况大大加快了网络部署的速度，也降低了成本尤其是时间成本。
从3G开始，中国政府的支持在移动通信领域起到了良好的效果。尤其需要提一句的是，近几年在总理的亲自推动下，运营商进行了大规模的提速降费。
今天中国的通信资费可谓世界大国最便宜的，便宜的资费和广泛的覆盖让不仅是城市地区，而且农村和很偏远的地区，都进入了一个移动互联网时代，这些政府的推动作用在中国4G和移动互联网发展中，起到了至关重要，也是立杆见影的效果。
相信政府也会把这些力量应用于5G。
当然世界各国政府也都在进行5G的推动，比如分配频率、及时发放牌照，但是在执行效率和实际效果上，和中国相比还是有较大的差距。
最后一个影响5G的力量就是市场，一个技术和产品如果发展起来，足够大的市场是降低成本，让资本愿意投资的重要支撑。
中国拥有14亿人口，世界第二大经济体，中国的消费者对于新技术有特别高的热情。在欧洲习惯使用功能手机时，中国用户对于智能手机和3G、4G技术有着远超世界各国的热情，似乎在夜一之间中国就普及了4G。
不仅是大城市、白领，最普通的中国人成为4G使用的中坚，在一些国家认为4G还应该是白领时，中国的老太太们用微信建立起来街坊群交流包饺子技巧，拼多多把社交和电子商务结合起来，智能手机已经占据了从大城市到普通农村用户的所有群体。
15亿用户，这种市场的爆发力是世界一般的国家和地区无法理解的。在世界上很多运营商还在通过高价格来实现高收入和较高利润时，中国电信运营商支撑起来的体系是低价格、高收入，这就是以用户群为保证的。
5G是一个庞大的体系，强大不强大，不会是一个点，它需要由多个力量形成综合实力，在这个完整的体系中，中国除芯片稍弱之外在其它领域都是居于优势地位，而芯片也打破了一无所有，在5G时代应该还有较大突破。
全世界5G发展，欧洲强在系统，美国强大芯片，中国强在综合实力。可以预期随着5G的正式商用，首先在业务上出现全面爆发，领先世界的非中国莫属。
中国5G的发展，绝不仅是5G通信技术的本身，它将对社会效率提高、社会管理能力提升、社会成本的降低起到巨大作用。
对整个社会发展影响远远超出4G的影响，会很大程度上，影响整个国家的实力。进而随着技术的改变，影响社会的哲学、道德、伦理，也会影响思想、文化的发展与进步。
Reference
Agiwal M, Roy A, Saxena N. Nextgeneration 5G wireless networks: A comprehensive survey[J]. IEEE CommunicationsSurveys & Tutorials, 2016, 18(3): 1617-1655.
H. Holma, A. Toskala, and J. Reunanen, LTE Small Cell Optimization:3GPP Evolution to Release 13. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2015.
J. G. Andrews et al., “What will 5G be?” IEEE J. Sel. AreasCommun., vol. 32, no. 6, pp. 1065–1082, Jun. 2014
GSMAIntelligence,“Understanding5G:Perspectivesonfuturetechno- logicaladvancements in mobile,” White paper, 2014.
NTTDocomo,“5Gradioaccess:Requirements,conceptstechnologies,”
White paper, 2015.
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—THE END—
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