中国开通首个5G基站，以后再也不怕人多网速慢了
出品：科普中国
制作：北京燕清联合文化产业发展中心
监制：中国科学院计算机网络信息中心
中国在广州大学城开展5G外场测试，开通了首个5G基站，使得5G离我们更近了。同时，此次开通也被视为对即将到来的2017世界移动大会的迎接。
那么，5G到底离我们有多近呢？按照中国移动的5G时间表，2017年、2018年将分别启动外场试验，并开展面向商用化规模试验，预计2020年完成5G规模商用。
4G我们还没用够，5G竟然就要来了！到底什么是5G通信呢？5G网络的开发速度如此之快，它所需的关键技术有哪些呢？相比起4G，它有哪些优点，会带来什么样的变革呢？
5G通信：再也不用怕人多网速慢了！
5G，顾名思义是第五代通信技术，3GPP定义了5G三大场景：
增强型移动宽带——使用的人再多都能保证你上网速度“杠杠滴”！按照计划能够在人口密集区为用户提供1Gbps用户体验速率和10Gbps峰值速率，在流量热点区域，可实现每平方公里数十Tbps的流量密度。
海量物联网通信——让“万物互联”！第五代通信技术不仅能够将医疗仪器、家用电器和手持通讯终端等全部连接在一起，还能面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景，并提供具备超千亿网络连接的支持能力。
低时延、高可靠通信——主要面向智能无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务，能够为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。
总而言之，相比于4G通信，5G通信能够提供覆盖更广泛的信号，而且上网的速度更快、流量密度更大，同时还将渗透到物联网中，最终实现万物互联。
实现5G的两大关键技术如此“优秀”的5G是怎么样实现的呢？它需要什么关键技术呢？
1、大规模MIMO技术
MIMO技术是无线通信天线技术的一种，是Multiple-Input Multiple-Output的简称，即多路输入多路输出技术。简单来说，这项技术就是将基站的单天线换为由多天线构成的天线阵列，然后与具有多天线的移动台进行通信。
其通信原理是，把一份资料分割成多份，通过多重天线同步传送，由于传输信号在传送过程中可能会发生干扰，传输信号选择不同的反射或者穿透路径来避免。路径不同可能造成到达接收端的时间不一致。为了防止资料因为时间延误而无法重新组合，接收端也会具备多重天线接收信号。
最终，利用一种算法将分开的资料重新整合，这样便可以正确且快速地传输资料流，从而大幅度地提升频谱利用率。
2、多载波技术
载波，是指载有数据特定频率的无线电波。多载波即是采用多个载波信号（将信道分成若干正交子信道），将需要传输的数据信号转换成并行的低速子数据流，然后调制到在每个子信道上进行传输。
采用多载波技术主要是为了配合大规模MIMO技术，其具有频谱效率高、灵活性强以及复杂度低等特点。
5G为物联网而生
在这么复杂、高大上的技术支持下，5G实现后，将带来两大革命性变化：一是使万物互联，二是催生电信业的巨变。
首先，5G为何能助力万物互联的实现？
有人说，5G技术是为物联网而生。它拥有更大的容量和更快的数据处理速度，通过手机、可穿戴设备和其它联网硬件推出更多的新服务将成为可能。
具体来说，5G技术为物联网提供了超大带宽，它的容量预计是4G的1000倍；4G网络是专为手机打造，没有为物联网进行优化，而5G网络可以支持10倍以上的设备；使用4G网络，你不能在手机上真正实时在线玩游戏，但使用5G网络却可以做到。
其次，为什么说5G将带来电信业的巨变?
5G时代，电信网络会形成三层，传输层、管理层、业务层。在最早的电信体系中，这三层是融合在一起。一通电话就包括传输、管理和业务，这三者融合在一起。3G时代，传输层和业务层开始分离，电信运营商主要提供流量，成为管道，业务由大量互联网公司参与。到了5G时代，除了传输的管道层和业务层外，管理层将会变得更加重要，而整合体系都会发生质的变化。在传统的电信中，管理的无非是用户，或是某个终端，基本就是鉴权、计费。5G不仅是用户的管理、终端的管理，一用户会使用大量的终端，对于不同的终端会采用不同的计费模式，管理会变得复杂，计费也会更加复杂。
管理层和计费层的能力又是和业务层紧密相联。这个过程中，电信运营商是还以传输为核心，或是在传输的基础上，通过管理来影响业务层，形成和业务层更紧密的联系与合作。这在很大程度上会促使电信运营商的分化。守住传输，竞争能力较弱，因此除了做到传输，还要在管理层上找到自己位置和突破。5G是高速度、低时延、低功耗、万物互联创造的一个新体系，绝不只是速度的提升。在技术的推动下，网络、管理、业务都会发生质的变化，产业也将会随之根本改变。这场变革的力量有可能超过今天的互联网。
我们一起期待5G时代的全面到来！
- 发表于 2017-07-04 00:00
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