5G到底能幹啥？

2020-09-10 這是光頭吳

這是光頭吳的第003篇原創

01 什麼是5G

5G，也叫第五代移動通信技術（5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，簡稱5G或5G技術）；因為移動通信基站呈蜂窩網狀結果，所以在專業上叫做：「第五代蜂窩移動通信」。

換言之，從1到4G網絡也同樣是這個意思，多少G就是多少代移動通信的意思。

第一點移動通信主要以電話通信為主，由於主要採用模擬技術，所以基本上只限於語音業務，同時無法做越區漫遊。

中國第一代移動通信系統在1987年11月18日廣東第六屆全運會上開通，採用英國的TACS制式。

第二代移動通信開始採用數字通信技術，主要技術有北美的窄帶CDMA和歐洲的GSM系統，我國主要採用歐洲的標準，後來在GSM網基礎上發展出二代到三代之間的過渡技術GPRS業務。

從3G時代開始，移動寬帶業務逐漸開始被大家所熟知。但由於對我國通信行業的保護，國家有意延遲了3G牌照的發放。我國3G正式商用比歐美國家要晚了好幾年，也正是這幾年的推遲，讓國內通信產業和運營商得以在一個相對競爭較好的環境下發展和成長了起來。為此中國移動還犧牲了一代用戶作為代價，承接了國家TD-SCDMA技術的研發，讓中國從此在標準制定上坐上了國際電信聯盟的牌桌。

4G我們都經歷了，基礎設置的大規模建設和終端業務的百花齊放，我國終於站到了國際一線技術和應用的行業，且在很多領域開始領先全球。

以上是從第一代到第四代移動通信發展的簡要歷程。

02 5G到底能幹啥？

早在2013年2月，歐盟就宣布撥款5000億歐元，加快5G移動通信技術的發展，那時候我們的3G才剛剛開始大規模應用，4G還在計劃之中，4G牌照都還未完全發放。

今年4月，5G國際組織3GPP凍結了Release-16相關標準，5G主要技術規範逐漸統一形成，也標誌著各國間5G建設正式開始進入加速階段。

因為華為和美國的那些個事情，讓大家對於5G的空前關注，那麼，5G到底能幹啥呢？

首先通信技術一般都是向下兼容的，意思就是說1-4G能幹的事情，5G都能幹，除此之外，5G會在以下幾個方面獲得突破。

①VR/AR技術，虛擬實境和增強現實儘管已經出現了很多年，但是受限於帶寬、延時和電池儲能等限制，一直無法大規模商業應用，5G在帶寬和時延方面的跨越式提升，將會推動遠程技術、仿真技術和自動協作方面的應用大規模發展，遠程醫療和仿真協作都將成為可能。

②自動駕駛成為可能，以4G上百毫秒的時延，沒有辦法讓汽車通過雲端互聯來進行自動協作的，必須依靠本地主機來處理，這就需要在汽車上安裝高運算力的主機，這是不現實的。5G的高帶寬低延時，解決了這個問題，讓自動駕駛汽車通過傳感器數據採集，雲端運算，車與車之間雲端協同，真正無人幹預的純自動駕駛會成為可能。

③遠程辦公、遠程會議和3D全息影像等原來受限於帶寬和延遲的場景，也會隨著5G的發展而大大增強體驗，終端成本的下降讓硬體大規模普及成為可能。反過來推動生活方式的改變。

④物聯網：足夠的帶寬和容量以及雲端處理能力，讓萬物互聯成為可能。

⑤4K、8K高畫質電視電影，嗯，這些只是順帶的功能。

03 普通人5G的一些誤解

提起5G，很多人會說，自動駕駛也好，VR也好，人工智慧也好都提了好幾十年了，每一代通信技術的發展都說能解決，但到現在也沒有解決。

其實這裡面有一個思維慣性的問題，如果我們把移動通信技術從第一代到第四代看著一個量變的過程的話，那麼到了第五代移動通信，就是一個從量變到質變的過程。

首先帶寬和延時只有突破了臨界點之後，很多技術比如自動駕駛、AR等才可以發展起來，延遲從幾百毫秒提升到幾十毫米再到幾毫米是完全不一樣的。

這裡面還有一個最大的誤區在於，大家覺得延時光纖拉到家裡都解決不了的問題，為什麼5G就能夠把端達到端的延時給解決了呢？難道5G基站之間不可用光纖連接嗎？

看起來是這樣，但是大家忽略了一個關鍵問題，就是光纖只是傳輸的一個環節，延時發生最重要的環節在於對於光信號的處理。

光信號傳輸的時候是光脈衝，到了終端之後需要對光信號進行解碼，變成數字電信號，這個過程需要光終端解碼設備進行處理，而解碼設備的性能就決定了信號轉化的效率。

我們來對比一下基站的解碼設備和家用路由器（光貓）有什麼不同？

圖片上方式通信基站用來處理光信號的光端機設備，下方是我們普通家用的光貓或者解碼路由器。

這兩者產生的延時是完全不一樣的，其實中間還經過了很多次這樣的轉換和中繼，延時也是在一次次中繼和轉換中產生的。

5G通過傳輸和設備的技術優化，得以解決延時和帶寬問題，這和我們所說的家用光纖和普通光纖也會產生延時，是兩回事。

關於5G，就寫到這裡，我們對5G的關注，一方面來源於這兩年發生的各種國際事件，另一個方面，5G對未來生活的改變也是實實在在會發生的事情。

而這些改變所帶來的改變，才是對未來最大的改變，有誰說得清，在4G開始的時候，誰知道行動支付、共享汽車、抖音快手拼多多會出來呢。

誰又能知道5G會帶來什麼翻天覆地的應用呢，不是嗎？

關注我，持續更新。

我是光頭吳，你還在嗎？

2020.9.7 20:10長沙

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