5G通訊是什么？5G通訊的工作原理，5G遇到這些難題能順利解決嗎？

　　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)，外語(yǔ)縮寫(xiě)：5G。也是4G之后的延伸，正在研究中，網(wǎng)速可達(dá)5M/S - 6M/S 。諾基亞與加拿大運(yùn)營(yíng)商Bell Canada合作，完成加拿大首次5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測(cè)試。測(cè)試中使用了73GHz范圍內(nèi)頻譜，數(shù)據(jù)傳輸速率為加拿大現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)的6倍。鑒于兩者的合作，外界分析加拿大很有可能將在5年內(nèi)啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)的全面部署。由于物聯(lián)網(wǎng)尤其是互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度有著更高的要求，這無(wú)疑成為推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要因素。因此無(wú)論是加拿大政府還是全球各地，均在大力推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)，以迎接下一波科技浪潮。不過(guò)，從目前情況來(lái)看5G網(wǎng)絡(luò)離商用預(yù)計(jì)還需4到5年時(shí)間。

　　按照目前 3GPP 制定的 5G 規(guī)劃時(shí)間表來(lái)看，2018 年完成 5G 第一階段規(guī)范，2019 年將會(huì)實(shí)現(xiàn) 5G NR 的大規(guī)模預(yù)商用部署，2020 年實(shí)現(xiàn)正式商用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，5G 的到來(lái)也會(huì)對(duì)通信行業(yè)產(chǎn)生很大的影響。

　　一方面，得益于現(xiàn)在 LTE-A 和 LTE-A Pro 中的增強(qiáng)技術(shù)，為 5G 系統(tǒng)的推廣打下了良好基礎(chǔ)；另一方面，包括Qualcomm、AT＆T，NTT DOCOMO，SK電信，沃達(dá)豐，愛(ài)立信等通信企業(yè)致力于加速 5G 計(jì)劃，并在 3GPP 會(huì)議上確定非獨(dú)立（NSA）5G NR 的詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)。也正是因此，原本打算在2020年才開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模預(yù)商用部署的 5G NR 計(jì)劃，被提前到了 2019 年。

　　為了迎接 5G 網(wǎng)絡(luò)的到來(lái)，Qualcomm 也早在 2016 年推出了支持 5G 網(wǎng)絡(luò)的 X50 Modem。面對(duì)未來(lái)，Qualcomm 已經(jīng)打好了基礎(chǔ)。

　　對(duì)于通信行業(yè)來(lái)說(shuō)，不論 3G 還是 4G，它都是針對(duì)個(gè)人業(yè)務(wù)的通訊網(wǎng)絡(luò)，而 5G 網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的變化將會(huì)波及到更廣闊的民用和商用領(lǐng)域。這對(duì)通信行業(yè)不僅是個(gè)機(jī)遇，也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

　　5G 的特性之一就是擁有很高的靈活性，它能夠使用多個(gè)頻譜，為不同需求的設(shè)備提供服務(wù)。加上 5G 在未來(lái)將會(huì)擁有的高覆蓋率和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，5G 網(wǎng)絡(luò)將會(huì)為更多行業(yè)帶來(lái)改變。

　　除了為個(gè)人無(wú)線通信服務(wù)提速，5G 還會(huì)對(duì)包括室內(nèi)/外無(wú)線寬帶部署、企業(yè)團(tuán)隊(duì)培訓(xùn)/協(xié)作、VR/AR、資產(chǎn)與物流跟蹤、智能農(nóng)業(yè)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、無(wú)人機(jī)以及工業(yè)和電力自動(dòng)化等21個(gè)領(lǐng)域造成影響。（IHS Markit《5G如何影響經(jīng)濟(jì)》）

　　為了保證 5G 網(wǎng)絡(luò)在能夠深入各個(gè)行業(yè)，5G 服務(wù)提供商需要深入了解其所應(yīng)對(duì)的不同行業(yè)和需求和應(yīng)用場(chǎng)景。比如一些行業(yè)的需要壽命超過(guò)10年的設(shè)備，另一些行業(yè)可能會(huì)需要專用的網(wǎng)絡(luò)頻段。如果能夠了解 5G 本身的特性和功能，并為不同的需求提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接和優(yōu)質(zhì)資源，那么這些企業(yè)就更容易獲得成功。

　　5G尚未開(kāi)始提供就有太多的“討論”，總是存在諸多風(fēng)險(xiǎn)。由于所期待的目標(biāo)模糊且持續(xù)改，很可能讓整個(gè)計(jì)劃一開(kāi)始就失敗了；有時(shí)候，靜觀其變會(huì)更好…無(wú)疑地，下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)——5G，即將來(lái)臨。各個(gè)技術(shù)委員會(huì)正致力于解決與這項(xiàng)復(fù)雜、深遠(yuǎn)且多方面標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的許多議題，包括頻段定義、操作演算法、多天線模式、資料速率、錯(cuò)誤管理、復(fù)雜的頻率、時(shí)間與空間多工，以及測(cè)試套件與設(shè)備等許多層面的問(wèn)題。

　　當(dāng)然，還必須要有許多新的電子元件，才能讓所期待和需要的各種性能表現(xiàn)成為可能。5G將支援達(dá)到60+ GHz范圍的載波頻率，因此要將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹С质褂谜邔?shí)際情況的程度還有許多工作尚待完成。無(wú)論這種情況何時(shí)才會(huì)發(fā)生，如今看到毫米波 （mmWave）系統(tǒng)如何被視為主流應(yīng)用的候選技術(shù)，已經(jīng)相當(dāng)令人震驚了。暫且不提使用波導(dǎo)以及微波世界的其他干擾波：5G將會(huì)需要全新的類(lèi)比/混合訊號(hào)IC （即使訊號(hào)本身是數(shù)位的，但在這些頻率下的一切仍都是“類(lèi)比”的）、封裝技術(shù)、天線、基礎(chǔ)架構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、被動(dòng)元件、互連、制程技術(shù)、建模和模擬工具等等。

　　5G的發(fā)展到目前為止一切順利。但是，對(duì)于5G的未來(lái)承諾同樣存在缺點(diǎn)。就像許多先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展一樣，其性能規(guī)格是由不同的委員會(huì)所建立的標(biāo)準(zhǔn)而制定的，5G也成為一個(gè)充滿希望的想法和愿望清單的漩渦。業(yè)界技術(shù)人士、專家和觀察家都將自己所有的愿望投入這一標(biāo)準(zhǔn)中，只是其中有些愿望能實(shí)現(xiàn)，其他的則否，如圖2所示。

　　無(wú)論如何，5G的支持者和推動(dòng)者都抱著很大的希望，但這總是相當(dāng)冒險(xiǎn)的。產(chǎn)品推出的時(shí)間表太長(zhǎng)，意味著將會(huì)出現(xiàn)一段不確定、不兼容性以及使用者沮喪的時(shí)期。

　　例如，手機(jī)可能在某些地方使用，但到了其他地方卻可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，資料速率將無(wú)法達(dá)到所承諾的速度，沖突不相容的情況也會(huì)經(jīng)常發(fā)生。在一般情況下，這些問(wèn)題并不至于影響我；畢竟，這種成長(zhǎng)的痛苦只是技術(shù)進(jìn)步旅程中的一部份。但我擔(dān)心電信營(yíng)運(yùn)商和智慧型手機(jī)供應(yīng)商所做的許多承諾將遠(yuǎn)超過(guò)實(shí)際表現(xiàn)，導(dǎo)致另一輪“工程師給我們承諾了，卻沒(méi)有實(shí)現(xiàn)”的批評(píng)。就像深夜的談話性節(jié)目主持人和喜劇演員，如果少了點(diǎn)政治“幽默”和諷刺性的評(píng)論，無(wú)疑地將會(huì)是一種“敗筆”。

　　這并不是一種最近才出現(xiàn)的情況，但隨著技術(shù)社群開(kāi)始著重于為黃金時(shí)期準(zhǔn)備好的進(jìn)展，這種情況變得越來(lái)越糟糕了。甚至有許多產(chǎn)品在早期部署階段即面對(duì)這種嘲諷。例如，當(dāng)波音787夢(mèng)幻客機(jī)（Boeing 787 Dreamliner）因大型鋰離子電池組裝故障起火導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題時(shí)，這些深夜談話性節(jié)目的名嘴們都拿這個(gè)問(wèn)題來(lái)大作文章。

　　我甚至聽(tīng)到其中有人（以幽默又帶點(diǎn)認(rèn)真的口吻）說(shuō)，波音公司應(yīng)該到當(dāng)?shù)氐钠?chē)用品店拿幾百個(gè)車(chē)用的鉛酸蓄電池來(lái)替換，那么問(wèn)題即可迎刃而解…對(duì)我來(lái)說(shuō)，這種“玩笑話”大多都只是反映了說(shuō)話者的無(wú)知，事實(shí)是他們覺(jué)得擁有了從一開(kāi)始就能完美作業(yè)的高度先進(jìn)技術(shù)。他們不明白潛在的問(wèn)題、未知數(shù)、折衷以及在沖突性能特性之間的微妙平衡。簡(jiǎn)言之，這是在消譴工程師的玩笑話。

　　只為了搏君一笑，讓主持人得到掌聲，而讓那些真正創(chuàng)造事物的工程師還得再次遭受無(wú)禮的對(duì)待。這就是為什么我認(rèn)為對(duì)于像5G這樣尚未開(kāi)始提供就有太多“討論”的風(fēng)險(xiǎn)所在。由于設(shè)定了模糊且改變中的期待——通常還十分樂(lè)觀，整個(gè)計(jì)劃可能一開(kāi)始看來(lái)就像失敗了，甚至?xí)从吃谄渲С终呱稀?/p>

　　有時(shí)候，靜靜等待，直到進(jìn)一步推出產(chǎn)品、測(cè)試、評(píng)估與發(fā)布周期后會(huì)更好。但是，較早期的市場(chǎng)吸引力惑與行銷(xiāo)推廣，以及能作出承諾和預(yù)測(cè)的機(jī)會(huì)都非常強(qiáng)大。這是讓人很難抑制的榮耀。糟糕的是一旦事情的發(fā)展無(wú)法符合行銷(xiāo)的承諾時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)讓工程師備受責(zé)難甚至嘲笑等意想不到的后果。你曾經(jīng)希望自家公司的“團(tuán)隊(duì)”不要太早宣傳某種新產(chǎn)品嗎？因?yàn)槟銚?dān)心過(guò)早的行銷(xiāo)活動(dòng)可能導(dǎo)致使用者混淆、挫折，甚至憤怒？

　　其實(shí)5G是一個(gè)通俗稱法，官方名稱為移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-2020。

　　對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)速度，很多人會(huì)聯(lián)想到3G和4G網(wǎng)速。眾所周知，目前3G和4G網(wǎng)絡(luò)速度深受寬帶資源的制約，很多人擔(dān)心5G網(wǎng)絡(luò)也是如此。但是，事實(shí)證明5G網(wǎng)絡(luò)不會(huì)重蹈覆轍。5G網(wǎng)絡(luò)的提速主要基于提高無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線傳輸和接收技術(shù)的進(jìn)步，借此提高效率。換言之，5G技術(shù)是一項(xiàng)不同于3G和4G的新技術(shù)。這項(xiàng)新技術(shù)具體可稱之為一種“新的無(wú)線訪問(wèn)協(xié)議”。