無論是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，還是智能手機的強大，可以肯定的說，他們都少不了對網(wǎng)絡(luò)的需求，雖說WiFi的出現(xiàn)解決了室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，但從根本上講隨時隨地上網(wǎng)才是真理。4G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)很大程度上已經(jīng)滿足了日常所需，但5G卻又在此程度上更進一步。

關(guān)于5G的兩種不同觀點

第一種觀點，5G將會是全新技術(shù)。5G不只是一次技術(shù)的更新，更是非常大的跳躍性發(fā)展、是一個變革，這也意味著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須提升，5G對網(wǎng)路的需求將與4G截然不同。雖然現(xiàn)在使用的4G技術(shù)仍會不斷演進，但4G再怎么演變也不會成為5G，5G將會是全新技術(shù)。

第二種觀點，5G就是4G技術(shù)的必然演進。雖 然任何一代技術(shù)發(fā)展，都不可能是上一代技術(shù)的重復，如果新一代的技術(shù)和上一代技術(shù)是一樣，那還什么新一代，所以3G技術(shù)不同于2G，4G不同于3G，它的技術(shù)原理、解決問題的方式、部署的辦法，實現(xiàn)的能力都不同，但是沒有上一代技術(shù)的根基，或者說下一代沒有對上一代的技術(shù)傳承，實現(xiàn)革命性的升級也是空中樓閣。

5G比4G強在哪？

對于數(shù)消費者而言，5G的價值在于它擁有比4G LTE更快的速度（峰值速率可達幾十Gbps），例如你可以在一秒鐘內(nèi)下載一部高清電影，而4G LTE可能要10分鐘。也正是因為這一得天獨厚的優(yōu)勢，業(yè)界普遍認為5G將在無人駕駛汽車、VR以及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

和4G相比，5G的提升是全方位的，按照3GPP的定義，5G具備高性能、低延遲與高容量特性，而這些優(yōu)點主要體現(xiàn)在毫米波、小基站、Massive MIMO、全雙工以及波束成形這五大技術(shù)上。

毫米波

眾所周知，隨著連接到無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量的增加，頻譜資源稀缺的問題日漸突出。至少就現(xiàn)在而言，我們還只能在極其狹窄的頻譜上共享有限的帶寬，這極大的影響了用戶的體驗。

那么5G提供的幾十個Gbps峰值速度如何實現(xiàn)呢？

眾所周知，無線傳輸增加傳輸速率一般有兩種方法，一是增加頻譜利用率，二是增加頻譜帶寬。5G使用毫米波（26.5～300GHz）就是通過第二種方法來提升速率，以28GHz頻段為例，其可用頻譜帶寬達到了1GHz，而60GHz頻段每個信道的可用信號帶寬則為2GHz。

在移動通信的歷史上，這是首次開啟新的頻帶資源。在此之前，毫米波只在衛(wèi)星和雷達系統(tǒng)上被應用，但現(xiàn)在已經(jīng)有運營商開始使用毫米波在基站之間做測試。

當然，毫米波最大的缺點就是穿透力差、衰減大，因此要讓毫米波頻段下的5G通信在高樓林立的環(huán)境下傳輸并不容易，而小基站將解決這一問題。

小基站

上文提到毫米波的穿透力差并且在空氣中的衰減很大，但因為毫米波的頻率很高，波長很短，這就意味著其天線尺寸可以做得很小，這是部署小基站的基礎(chǔ)。

可以預見的是，未來5G移動通信將不再依賴大型基站的布建架構(gòu)，大量的小型基站將成為新的趨勢，它可以覆蓋大基站無法觸及的末梢通信。

因為體積的大幅縮小，我們設(shè)置可以在250米左右部署一個小基站，這樣排列下來，運營商可以在每個城市中部署數(shù)千個小基站以形成密集網(wǎng)絡(luò)，每個基站可以從其它基站接收信號并向任何位置的用戶發(fā)送數(shù)據(jù)。當然，你大可不必擔心功耗問題，雷鋒網(wǎng)之前曾報道過：小基站不僅在規(guī)模上要遠遠小于大基站，功耗上也大大縮小了。

除了通過毫米波廣播之外，5G基站還將擁有比現(xiàn)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站多得多的天線，也就是Massive MIMO技術(shù)。

Massive MIMO

現(xiàn)有的4G基站只有十幾根天線，但5G基站可以支持上百根天線，這些天線可以通過Massive MIMO技術(shù)形成大規(guī)模天線陣列，這就意味著基站可以同時從更多用戶發(fā)送和接收信號，從而將移動網(wǎng)絡(luò)的容量提升數(shù)十倍倍或更大。

MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）的意思是多輸入多輸出，實際上這種技術(shù)已經(jīng)在一些4G基站上得到了應用。 但到目前為止，Massive MIMO僅在實驗室和幾個現(xiàn)場試驗中進行了測試。

隆德大學教授Ove Edfors曾指出，“Massive MIMO開啟了無線通訊的新方向——當傳統(tǒng)系統(tǒng)使用時域或頻域為不同用戶之間實現(xiàn)資源共享時，Massive MIMO則導入了空間域（spatial domain）的途徑，其方式是在基地臺采用大量的天線以及為其進行同步處理，如此則可同時在頻譜效益與能源效率方面取得幾十倍的增益。”

毋庸置疑，Massive MIMO是5G能否實現(xiàn)商用的關(guān)鍵技術(shù)，但是多天線也勢必會帶來更多的干擾，而波束成形就是解決這一問題的關(guān)鍵。

波束成形

Massive MIMO的主要挑戰(zhàn)是減少干擾，但正是因為Massive MIMO技術(shù)每個天線陣列集成了更多的天線，如果能有效地控制這些天線，讓它發(fā)出的每個電磁波的空間互相抵消或者增強，就可以形成一個很窄的波束，而不是全向發(fā)射，有限的能量都集中在特定方向上進行傳輸，不僅傳輸距離更遠了，而且還避免了信號的干擾，這種將無線信號（電磁波）按特定方向傳播的技術(shù)叫做波束成形（beamforming）。

這一技術(shù)的優(yōu)勢不僅如此，它可以提升頻譜利用率，通過這一技術(shù)我們可以同時從多個天線發(fā)送更多信息；在大規(guī)模天線基站，我們甚至可以通過信號處理算法來計算出信號的傳輸?shù)淖罴崖窂?，并且最終移動終端的位置。因此，波束成形可以解決毫米波信號被障礙物阻擋以及遠距離衰減的問題。

除此之外，雷鋒網(wǎng)最后要提到5G的另一大特色——全雙工技術(shù)。

全雙工

全雙工技術(shù)是指設(shè)備的發(fā)射機和接收機占用相同的頻率資源同時進行工作，使得通信兩端在上、下行可以在相同時間使用相同的頻率，突破了現(xiàn)有的頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）模式，這是通信節(jié)點實現(xiàn)雙向通信的關(guān)鍵之一，也是5G所需的高吞吐量和低延遲的關(guān)鍵技術(shù)。

在同一信道上同時接收和發(fā)送，這無疑大大提升了頻譜效率。但是5G要使用這一顛覆性技術(shù)也面臨著不小的挑戰(zhàn)，根據(jù)《移動通信》之前發(fā)布的資料顯示，主要有一下三大挑戰(zhàn)：

1.電路板件設(shè)計，自干擾消除電路需滿足寬頻（大于100MHZ）和多MIMO（多于32天線）的條件，且要求尺寸小、功耗低以及成本不能太高。

2.物理層、MAC層的優(yōu)化設(shè)計問題，比如編碼、調(diào)制、同步、檢測、偵聽、沖突避免、ACK等，尤其是針對MIMO的物理層優(yōu)化。

3.對全雙工和半雙工之間動態(tài)切換的控制面優(yōu)化，以及對現(xiàn)有幀結(jié)構(gòu)和控制信令的優(yōu)化問題。

因此，盡管5G的勢頭遠遠超過了之前的4G，但5G的未來仍充滿了不確定性，現(xiàn)在我們需要等待的是這些技術(shù)從實驗階段走向?qū)嵱谩?/p>

5G有哪些優(yōu)勢

簡單來看，5G的速度將會更快，具備高性能、低延遲與高容量特性，對于數(shù)消費者而言，5G的價值在于它擁有比4G更快的速度（峰值速率可達幾十Gbps）。例如你可以在一秒鐘內(nèi)下載一部高清電影，而4G可能要10分鐘。也正是因為這一得天獨厚的優(yōu)勢，業(yè)界普遍認為5G將在無人駕駛汽車、VR以及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

為什么我們需要5G技術(shù)

相信很多人會問我們現(xiàn)在需要5G嗎？確實，在如今4G都能滿足多大需求的情況下，5G看起來的確多余，但仔細想想并不是那回事兒。第一，隨著技術(shù)的發(fā)展，自然會有一種技術(shù)的積累和演進，5G的誕生也是必然。再者未來對于網(wǎng)絡(luò)的需求，我們可能會面對1000倍的數(shù)據(jù)容量增長，10到100倍的無線設(shè)備連接，10到100倍的用戶速率需求，10倍長的電池續(xù)航時間需求等等，也就是說未來的4G網(wǎng)絡(luò)或許無法滿足這些需求，所以5G也就成為了必然產(chǎn)物。

5GWiFi和5G技術(shù)有什么聯(lián)系嗎

答案是否定的，所謂5G WiFi（802.11ac），是指第五代WiFi傳輸技術(shù)，并且運行在5Ghz無線電波頻段，并不是我們說的廣域網(wǎng)上的3G、4G或5G網(wǎng)絡(luò)。

5G還是很值得期待的，畢竟現(xiàn)在2K，4K的電影越來越普及了，在無人車和VR領(lǐng)域也需要更快的傳輸速度，有了5G技術(shù)，在這些領(lǐng)域可能會有更大的技術(shù)突破，大家覺得呢？