一文读懂 5G——发展历史、应用场景

1、前言：

第五代移动通信技术（英语：5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，简称5G或5G技术）是最新一代蜂窝移动通信技术，也是即4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸。

之所以2G、3G、4G、5G都叫蜂窝移动通信技术，是因为人们从蜂巢的结构中受到启发，建立了形似蜂窝的无线电覆盖区域。这种覆盖区域的有效面积最大，覆盖同样范围区域所建的信号塔个数最少，有效的减少了建设投资。

2、发展历史

2013年2月，欧盟宣布，将拨款5000万欧元。加快5G移动技术的发展，计划到2020年推出成熟的标准。

2013年5月13日，韩国三星电子有限公司宣布，已成功开发第5代移动通信（5G）的核心技术，这一技术预计将于2020年开始推向商业化。

2015年9月7日，美国移动运营商Verizon无线公司宣布，将从2016年开始试用5G网络，2017年在美国部分城市全面商用。

中国5G技术研发试验将在2016-2018年进行，分为5G关键技术试验、5G技术方案验证和5G系统验证三个阶段实施。

2017年2月9日，国际通信标准组织3GPP宣布了“5G”的官方 Logo。

2017年12月21日，在国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上，5G NR首发版本正式冻结并发布。

2019年10月31日，三大运营商公布5G商用套餐，并于11月1日正式上线5G商用套餐。

3、三大应用场景

按照3GPP的规划，5G全球统一标准（Release 15）将最早于2018年发布，基于这一标准的全球范围大规模商业部署最早开始于2019年。根据我们的构想，届时5G将主要应用于三大方面，即：增强型移动宽带(eMBB, 即enhanced Mobile BroadBand)、关键任务服务(Mission Critical Service, 也称为高可靠低时延连接URLLC，即Ultra-Reliable Low Latency Connection)以及海量物联网(Massive IoT)。不过，单说这三个名词其实很让人不明所以，而且这也只是根据5G技术三大特点粗略的构想，具体到场景，其实还有很多可讲。所以下面我们就从这三大方面展开具体阐释。

 

增强型移动宽带

5G对移动宽带（移动网络）的增强主要体现在两个方面，其一是覆盖范围更广，其二是提升网络容量的提升。

增强型移动宽带最典型的应用场景莫过于VR和AR（虚拟现实和增强现实）。虽然我们早已实现了千兆级LTE，但目前广泛应用的LTE网络还难以支持实时VR/AR传输。

而5G由于一系列新技术的应用和对现有技术不同程度的改进，将实现传输速率的极大提升，现在看似“黑科技”的千兆级下行速率，到5G时代只是常态。5G理论下行峰值可以超过10Gbps，足以支持计算密集型的AR/VR用户交互。

5G还可以应用在数字广告牌、远程培训教育、远程医疗、多人线上会议、改善人口密集地区移动网络使用体验等领域。

不过这些其实主要还是4G价值的扩展，就经济价值而言，5G这方面的特性不如海量物联网和关键业务型服务那么有变革性，但就普通用户的日常体验而言，无疑是意义重大的。

 

海量物联网

NB-IoT

所谓物联网，就是“万物互联”，所谓海量物联网，指的是每平方公里至少有100万台设备无时无刻不在连接（3GPP定义）。这一数量看似很唬人，但要知道，物联网设备其实是很简单的，需要传输的信息量也不大，因此少量的低频频段带宽就能满足这一需求。

通常在物联网行业中，传输数据量不大的，一般用NB-IoT。NB-IoT技术为物联网领域的创新应用带来勃勃生机，给远程抄表、安防报警、智慧井盖、智慧路灯等诸多领域带来的创新突破。

5G在物联网中的的应用

通常一些数据传输量大，实时性要求高的物联网场合，使用5G更适合。

例如视频传输、无人机、车联网这些应用。

 

关键任务服务

相比当前的4G LTE网络，由于采用了像“自包含集成子帧”（Self-contained integrated subframe）、可伸缩传输时间间隔（scalable TTI）这类新技术，延迟显著减低，5G将支持低于1毫秒的时延，可靠性也远远超过4G。因此也就可以用在那些对网络延迟很敏感的领域，比如无人机、工业流水线，还有即将实现的自动驾驶汽车等等。

无人机是典型的对移动网络要求低时延、高可靠性的用例。因为“反应快”对无人机的安全操作至关重要。而且随着在无人机上越来越多地使用高清摄像头和传感器套件，5G增强型移动宽带所具备的处理大量数据的能力也十分重要。

尽管目前无人机的主要用途还停留在拍照、游戏阶段，但商用和工业用无人机将很快到来。电商巨头亚马逊在去年年底就完成了首次无人机送货，国内也频频传出类似的消息，甚至已经有企业开始培训“无人机飞行员”了。可以预见，无人机被大规模用于物流已经不遥远了。另外，政府对无人飞行器的需求也在逐渐增加，未来的潜在用例包括公安侦破、反恐、防暴、巡逻、搜救、跟踪、公共安全、交通管制、勘探和天气监测……

以上就是我们构想的5G三大应用场景，但5G的潜力绝不仅限于此，随着时间的推移，还会有更多全新的应用场景在你不知不觉中出现。不过对于未来，我们谁也无法预料，就像在2004年4G LTE构想之初，没人能想到智能手机会给世界带来这么大的改变。所以，如果你觉得以上5G应用场景还不够科幻，不妨留点想象空间，期待5G带来更多惊喜。另外，5G的部署也需要相当长的时间，虽然最早的商业部署可以从2019年就开始，5G真正大范围普及预计要等到2025年。