盤和林 中國(guó)財(cái)政科學(xué)研究院應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)博士后
6月6日，工業(yè)和信息化部向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)廣電發(fā)放了5G商用牌照，這意味著中國(guó)正式進(jìn)入了5G商用元年。
什么是5G？
5G是第5代通訊技術(shù)，我們先看一下通訊發(fā)展歷程：
1G是語音時(shí)代。1G時(shí)代的通訊代表公司是摩托羅拉，它采用了模擬通信，一個(gè)頻段只能分配一次交流，只能語音通話，沒有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)和傳輸質(zhì)量不好。
2G進(jìn)入文本時(shí)代。2G為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，它解決了模擬通信的保密性、信號(hào)不穩(wěn)定的問題，從模擬通信進(jìn)入了數(shù)字通信。2G時(shí)代的代表公司是諾基亞，可以使用手機(jī)自帶的瀏覽器瀏覽WAP網(wǎng)站的內(nèi)容，數(shù)字信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，基于TDMA技術(shù)（時(shí)分多址），可以傳輸文字信息（短信）。
3G開啟圖片時(shí)代。3G為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，相對(duì)2G而言，主要技術(shù)是CDMA（頻分多址），并提高頻率，將通訊技術(shù)再次提高了一個(gè)檔次，不僅可以潛力傳音，還可以傳圖像，視頻，使用電磁波通信。利用3G可以同時(shí)傳輸語音和數(shù)據(jù)（聯(lián)網(wǎng)）。在移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)有了更多的話語權(quán)，3G時(shí)代的代表公司是蘋果。
4G是視頻時(shí)代。4G為第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，是智能手機(jī)的時(shí)代，也是我們目前所處的時(shí)代了。4G使用了超高頻，還使用了高速率傳輸技術(shù)，比如MIMO傳輸，它具有速度快、通信靈活、智能性高等特點(diǎn)，因此催生了很多新的應(yīng)用，比如掃碼支付、抖音、快手等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)快速傳輸語音、視頻、圖像數(shù)據(jù)，極大改善了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的體驗(yàn)。
5G將激活物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。5G為第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)，它使用了毫米波，大規(guī)模MIMO技術(shù)，具有高網(wǎng)速、低時(shí)延、泛接入的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了“萬物互聯(lián)”。利用5G通訊，下載一個(gè)高清電影的時(shí)間僅需要幾秒鐘，將激活物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
從通信技術(shù)的發(fā)展歷程來看，從1G到4G，主要突破的是無線通信部分。目前主流的4G LTE，理論速率只有150Mbps，而實(shí)驗(yàn)室中單條光纖最大傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了26Tbps，前者與后者相比，差了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。而5G技術(shù)所要解決的關(guān)鍵問題之一，就是提高無線通信速率。
而要提高無線通信中電磁波的傳播速率，一般有兩種方法，一是增加頻譜利用率，二是增加頻譜帶寬。第一種方法就是仍然在目前極其狹窄的頻譜上共享有限的帶寬，但是進(jìn)一步提高頻譜的利用率；而第二種方法則是開啟新的頻帶資源。
那么二者的區(qū)別是什么呢？如果把頻譜資源比作城市供水，并假設(shè)水源來自水庫，當(dāng)水不夠用時(shí)，我們可能通過提高水的利用率來滿足需求，比如更有效地在家庭和工廠之間分配，這就對(duì)應(yīng)著第一種方法；但是如果我們可以在水庫之外，把湖泊甚至長(zhǎng)江也變成水源，那么這就對(duì)應(yīng)著第二種方法了。
而5G正是通過使用毫米波增加頻譜帶寬從而提高速率，根據(jù)波長(zhǎng)＝光速／頻率的公式，隨著波長(zhǎng)逐漸變短（從長(zhǎng)波、中波、短波到分米波、厘米波、毫米波），頻率也越來越高。不難看出，從1G到4G，所使用的電磁波頻率是越來越高的。通過采用這種方法，5G將大大提高無線通信速率?？?，也是很多人對(duì)5G的第一印象。
5G有什么特點(diǎn)？
根據(jù)國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP的定義，5G將帶來三大應(yīng)用場(chǎng)景，首當(dāng)其沖的就是eMBB大帶寬，即5G下載速率理論值將達(dá)到每秒10GB，是當(dāng)前4G的10倍。一部高清電影只需要幾秒鐘就能下載完畢，這可能是當(dāng)前不少普通用戶對(duì)5G下載速率的最直觀印象。但是在5G網(wǎng)絡(luò)下更有可能出現(xiàn)的場(chǎng)景是，即使是在線播放，也可以隨意拉動(dòng)進(jìn)度條，在線播放和本地播放可能完全感覺不到有什么差別。
而第二大場(chǎng)景uRLLC低延時(shí)可能對(duì)改善普通用戶上網(wǎng)體驗(yàn)更為明顯。在打游戲時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)下載速度明明很快，但就是很卡的情況，這正是延時(shí)過長(zhǎng)的結(jié)果。而5G的理論延時(shí)是1ms，是4G延時(shí)的幾十分之一，基本達(dá)到了準(zhǔn)實(shí)時(shí)的水平。
但是如果僅僅盯著手機(jī)，從網(wǎng)絡(luò)速度和延時(shí)的角度去談5G所帶來的用戶體驗(yàn)改善效應(yīng)，其實(shí)這個(gè)效應(yīng)相當(dāng)有限，幾分鐘下載完一部電影與幾秒鐘相比，似乎并沒有什么本質(zhì)上的區(qū)別。從通信技術(shù)的發(fā)展來看，4G從一開始就有to C的基因，到目前為止，可以說基本上能夠滿足用戶的各種娛樂需求。
而5G更重要的是對(duì)行業(yè)的賦能作用。首先是對(duì)移動(dòng)寬帶（移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）的增強(qiáng)，主要是覆蓋范圍更廣和網(wǎng)絡(luò)容量提升，這就意味著，在大規(guī)模建筑中，比如辦公樓、購物中心、大型體育場(chǎng)等公共區(qū)域，用戶都能在使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)享受更一致的增強(qiáng)體驗(yàn)。此外，典型的應(yīng)用場(chǎng)景包括遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、多人線上會(huì)議等，這些應(yīng)用都可以看作是4G的擴(kuò)展，5G將大大提升用戶的體驗(yàn)。
但是物聯(lián)網(wǎng)或許才是5G真正能夠展現(xiàn)其獨(dú)特價(jià)值的地方，這就不得不提到5G的第三大場(chǎng)景了，即mMTC廣聯(lián)接，說的是5G單通信小區(qū)可以連接的物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量理論值將達(dá)到百萬級(jí)別，是4G的十倍以上。其應(yīng)用場(chǎng)景包括，智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、能源／公用事業(yè)監(jiān)控、智能家居、遠(yuǎn)程監(jiān)控等等。這些應(yīng)用對(duì)提高城市運(yùn)行效率、提升居民生活幸福度意義重大。
目前，5G標(biāo)準(zhǔn)制定正在進(jìn)行中，5G技術(shù)和產(chǎn)品日趨成熟，系統(tǒng)、芯片、終端等產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)已基本達(dá)到商用水平，具備了商用部署的條件；頻譜分配、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和政策完善也在快速推進(jìn)，基礎(chǔ)電信企業(yè)陸續(xù)發(fā)布5G部署相關(guān)計(jì)劃。這些工作在很大程度上可以視為5G基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，為5G未來大范圍應(yīng)用做好準(zhǔn)備。
但是最終人們能從5G中獲得怎樣的體驗(yàn)，則在很大程度上取決于與5G適配的各種硬件的發(fā)展、應(yīng)用場(chǎng)景的開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)的融合程度。如果人們想體驗(yàn)到5G網(wǎng)絡(luò)下幾乎無延時(shí)的手游體驗(yàn)，那至少得先有一部5G手機(jī)吧（畢竟，4G手機(jī)的通信模塊是不支持5G網(wǎng)絡(luò)的）。（責(zé)任編輯：李曉曼）