1.1 5G的由来

什么是 5G？这是在接触 5G 概念时，首先要考虑的问题。我们不妨先回顾一下1G到4G。

第一代移动通信系统（The 1st Generation Mobile Communication System，1G）就是曾经的“大哥大”，是模拟通信系统，具有终端体积大、系统容量低、业务功能单一的特点，仅能实现打电话的功能。

第二代移动通信系统（The 2nd Generation Mobile Communication System，2G）就是我们经常说的 GSM。该系统是第一代数字化通信系统，但仅支持语音和慢速的数据业务。

第三代移动通信系统（The 3rd Generation Mobile Communication System，3G），如中国移动使用的就是 TD-SCDMA 系统。从 3G 开始，移动通信进入了分组交换的时代，即每次通信流程不会为用户分配固定的通信链路资源，而是采用包交换的方式，通过路由选择的方式发送到目的地址。由此，也拉开了移动互联网的序幕。

第四代移动通信系统（The 4th Generation Mobile Communication System，4G）就是我们现在广泛使用的长期演进（Long Term Evolution，LTE）系统，更大的吞吐量，更好的用户上网体验，更高的系统效率，让我们迎来了移动互联网时代。手机上层出不穷的新业务，也极大地改变了我们的生活。

第五代移动通信技术给我们带来的变化是更加巨大的。5G的设计初衷，已不再局限于如何为人们提供更好的无线上网业务体验，而是希望设计一个无线网络，能够将社会上所有的有数字化需求的物体进行连接，进而成为一个为数字化社会服务的基础网络。因此，国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）在进行5G网络征求意见时，专门对5G网络可能要服务的业务类型进行了分类，认为：如果一个网络能够具备同时服务以下业务场景的通信能力，那么这个网络就可以称为5G网络。于是，在2015年的ITU会议上，全球主要运营商和设备商共同定义了5G的三大典型应用场景。

一是增强型的移动宽带（Enhanced Mobile Broadband，eMBB）。在这种应用场景下，智能终端用户上网峰值速率要达到10 Gbps甚至20 Gbps，为虚拟现实VR/AR、无处不在的视频直播和分享、随时随地的云接入等大带宽应用提供支持。

二是海量机器类通信（Massive Machine Type Communication，mMTC）。在这种场景下，5G网络需要支撑100万/平方千米规模的人和物的连接。

三是超高可靠低时延通信（Ultra Reliable Low Latency Communication，uRLLC）。这种场景要求5G网络的时延达到 1 ms，为智能制造、远程机械控制、智能电网、智能医疗、辅助驾驶和自动驾驶等低时延业务提供强有力的支持。

为了满足这三类典型业务，5G网络的关键能力指标也显得苛刻。提到 5G，许多人的第一反应肯定是“快”，这是必然的。目前4G网络的峰值速率约为75 Mbps，从速率上来说，5G的目标速率将是 4G 网络速率的 100 倍以上。因此，5G网络的下载速率可达1～10 Gbps。也就是说，在5G网络下，一部2 GB左右的高清电影，1s左右即可下载完成。

另外，5G网络的时延理论上能够低至1 ms，这是人类所不能够察觉的，比4G网络快了约 50 倍。其可靠性相当于光纤连接，能够保证突然中断的情况不再出现，这对安全至关重要。

从4G开始，智能家居行业已经兴起，但只是处于智能生活的初级阶段，4G距离真正的“万物互联”还有很大的距离，而 5G 极大的流量将能为“万物互联”提供必要条件。5G网络带来的改变远不止于此，智慧城市、智慧电网、智能放牧/种植、物流实时追踪、远程驾驶、工业控制等都有可能随着 5G 时代而到来。