移动通信技术的发展历程

5G（G是英文单词Generation的首字母）就是第五代移动通信系统。综观移动通信的发展历程，当代移动通信已经经历了4个阶段。

早在30年前，中国就引入了第一代移动通信系统，也就是模拟“大哥大”的时代，由于成本昂贵、话费高，只为极少数人拥有。随后，越来越多的移动通信需求也引领了国内移动通信网络的更新换代。

第二代GSM数字移动通信系统（2G）让普通人也拥有了手机，但主要功能就是打电话、发短信。

第三代移动通信（3G）以多媒体通信为特征，其高速率更方便用户通过手机接入互联网，手机屏幕也越来越大，各种移动互联网应用大大方便了人们的日常生活。

而当3G网络不能再满足人们的数据业务需求时，目前正在铺开的4G（即LTE）网络也就孕育而生。4G与3G相比，可以提供更高传输速率和更短时延来支持视频业务、网络游戏等，其通信速率大大提高，标志着无线宽带时代的到来。

5G是什么

从1G到4G，大家直观的感受是通信速率的提升，那么顺着这个思路继续做一个判断，5G也只是速率的提升吗？

作为5G最官方的国际组织，国际电信联盟（ITU）早在2015年就明确了5G的意愿。首先5G包括了三个方面的应用场景：一是增强型移动宽带（eMBB），二是大规模机器通信（mMTC），三是高可靠低时延通信（URLLC）。

相比之前的四代移动通信系统，国际电信联盟首次在目标中明确了5G对机器通信及工业控制的支持。其次国际电信联盟定义了5G的能力指标，体现为一系列指标的组合。可以看到，5G和4G相比，不再单纯是峰值传输速率的提升，而是综合考虑8个技术指标：峰值速率、用户体验速率、频谱效率、移动性、时延、连接密度、网络能量效率和流量密度。这8个技术指标并不是同时都需要支持，而是分别适用于不同的应用场景。

具体来说，网络需要支持连续广覆盖和热点高容量，并对每个用户保证提供100兆的用户体验速率。针对增强型移动宽带场景，网络需要支持高达20吉的下行峰值速率。可以想象，现在用有线宽带都要下载数小时的蓝光电影，未来5G网络可以用短短几分钟甚至数十秒就下载完成。

同时，考虑到未来高铁的速度不仅仅停留在350千米每时，5G还需要提供支持高达500千米每时的移动速度。可以在快速运动的同时享受增强现实（AR）和虚拟现实（VR）等需要大带宽的超高清业务。

对于高可靠低时延通信场景，5G可以提供低至1毫秒的端到端时延，是目前LTE时延指标的1/10。同时通信的可靠性要求为误码率小于十万分之一。这么苛刻的技术指标主要为了满足车联网和工业控制等行业应用，这类应用需要时延和可靠性具有极高的指标要求。

对于大规模机器通信场景，主要需能满足每平方千米100万连接密度的指标要求。同时还要保证终端的低成本和低功耗，因此这种技术可以面向智慧城市、环境监测等物联网的应用场景。

5G时代

①

网速快到飞起来

有人是这么形容的

↓

5G时代，高清电影1秒就下完

VR、AR、4K会成为标配

以前要靠有线，现在无线全能干

专家说，这叫eMBB

增强型移动宽带

②

世间万物都到碗里来

5G，联天联地联空气

↓

5G支持每公里²联接100万个设备

这相当于4G的10倍，这种超大容量

可以把人-人、人-物、物-物都连起来

变成超大大大大大规模的网络

专家说，这叫mMTC

海量机器类通信

③

响应速度比脑子还快

5G，提供超可靠低时延体验

↓

5G的时延有多低，低到1毫秒

而人脑的反应时间都超过10~50毫秒

这种又快又稳网络

将成为自动驾驶等实时场景的神助攻

专家说，这叫uRLLC

超可靠低时延通信