5G將是移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)化的終點(diǎn)?

　　大約每隔十年左右，就會(huì)出現(xiàn)新一代的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。第一代移動(dòng)電話(huà)始于1980年左右，當(dāng)時(shí)還是依靠模擬技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而當(dāng)1991年第二代出現(xiàn)的時(shí)候，整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始走上數(shù)字化軌道。到2001年，第三代技術(shù)用高效的分組交換替代了過(guò)時(shí)又笨重的線(xiàn)路交換。大約在2010年，第四代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模地采取IP技術(shù)，使移動(dòng)設(shè)備能夠通過(guò)寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。每一代技術(shù)的革新都為我們帶來(lái)了新的頻帶，使網(wǎng)絡(luò)的速度更快。人類(lèi)不滿(mǎn)足于僅僅傳遞聲音，也越來(lái)越關(guān)注流動(dòng)數(shù)據(jù)。

　　近來(lái)，無(wú)線(xiàn)運(yùn)營(yíng)商們已經(jīng)開(kāi)始思考5G網(wǎng)里應(yīng)該包含些什么。隨著外界重量級(jí)企業(yè)（如谷歌和臉譜網(wǎng)）威脅到他們美好的生意，一種緊迫感也隨之襲來(lái)。如果移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部能夠達(dá)成一致，則5G網(wǎng)有望在2020年準(zhǔn)備就緒。

　　這樣想可能有點(diǎn)太過(guò)狂妄，畢竟未來(lái)幾年5G還有待爭(zhēng)論。國(guó)家運(yùn)營(yíng)商和電信公司認(rèn)為5G與他們自身的幸福息息相關(guān)，而政策制定者和倡導(dǎo)者則要為這一技術(shù)進(jìn)行游說(shuō)。然而，人們還是看到了希望的火光。5G與之前的幾代移動(dòng)技術(shù)不同，它是真正的全球標(biāo)準(zhǔn)——旅行者在世界任何地方都可以使用自己的手機(jī)，免去了到達(dá)之后購(gòu)買(mǎi)本地SIM卡換在手機(jī)里的麻煩。

　　我們期望從5G得到什么？現(xiàn)階段，關(guān)于5G我們能夠肯定的幾點(diǎn)之一就是——如果它要迎合社會(huì)需求，實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的即時(shí)連接。那么，5G網(wǎng)絡(luò)的延遲期（即反應(yīng)時(shí)間）必須達(dá)到大約1毫秒。今天，兩個(gè)設(shè)備通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)開(kāi)啟交流的速度大約為50毫秒，而在仍然普遍應(yīng)用的3G網(wǎng)中，這一速度為500毫秒。

　　即使4G也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠快。例如，4G網(wǎng)絡(luò)下，云端系統(tǒng)無(wú)法傳輸緊急指示指揮無(wú)人駕駛汽車(chē)穿過(guò)交通流。4G也達(dá)不到在遠(yuǎn)程會(huì)議中提供即時(shí)語(yǔ)言翻譯的速度，更不用說(shuō)在救死扶傷的手術(shù)中遙控指揮手術(shù)刀。很多即時(shí)無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的最大延遲期不得超過(guò)1毫秒。

　　另一個(gè)關(guān)鍵要求是數(shù)據(jù)速率，它要求初始速率至少是1Gbps（一千兆比特/秒），隨后則是幾Gbps。只有在這樣的速度下，移動(dòng)用戶(hù)才能夠?qū)⒊叻直媛剩?k和8k）的視頻傳輸?shù)绞謾C(jī)和平板電腦上。

　　今天，以L(fǎng)TE技術(shù)為基礎(chǔ)的4G網(wǎng)，按照配置和通信量的不同，速度能達(dá)到10~100Mbps（兆位/秒）不等。大多數(shù)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商仍然在推行他們的LTE服務(wù)，只有幾家已經(jīng)開(kāi)始安裝最先進(jìn)的LTE-Advanced設(shè)備，（即真正的4G，與運(yùn)營(yíng)商假裝成品的不成熟版本相對(duì)應(yīng)）。據(jù)稱(chēng)，LTE-A的最高比特率達(dá)到了1Gbps。但是，在現(xiàn)實(shí)中，其速率更有可能是250Mbps。

　　那么5G網(wǎng)與最理想的4G網(wǎng)相比，又有多大改善呢？這很難說(shuō)。然而，考慮到我們目睹的以往幾代的十倍進(jìn)展，5G的平均下載速度達(dá)到1Gbps還是比較現(xiàn)實(shí)的。如果技術(shù)隨著時(shí)間逐漸成熟，其速度達(dá)到10Gbps也有可能。這樣的無(wú)線(xiàn)速度甚至超出了目前互聯(lián)網(wǎng)和家庭高清電視所用光纖的極限。

　　載波聚合和MIMO天線(xiàn)，這兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)于LTE-A的大幅增速功不可沒(méi)。雖然不屬于新技術(shù)，但兩者在5G的實(shí)現(xiàn)中都有望發(fā)揮重要作用。

　　對(duì)于載波聚合來(lái)說(shuō)，它一反僅僅收集附近最強(qiáng)信號(hào)的做法，可以從許多當(dāng)?shù)鼗臼占盘?hào)增加下載速度。這些不同的頻道通常位于頻譜上不同的波段，頻率也不同，卻可以組合成一根粗管。與其他的可能設(shè)備相比較而言，它能夠更快地傳輸數(shù)據(jù)。在LTE-A中，多達(dá)5個(gè)20MHZ帶寬的分量載波能夠會(huì)合成一個(gè)100MHZ寬的載波。