5G通信-战国烽火重演
来源：日中科技(ID:rizhongkeji)，作者：络乐奇
通信技术的发展史简单的讲，从1G实现了移动通话开始，到2G实现了收发短信、语音通话和手机上网，3G拓展到了基于图片的移动互联网络，4G延伸为以移动视频交互为主的网络时代。
那么，5G究竟是什么呢？
5G（fifth-generation）译为第五代移动通信技术
其为4G的延伸，可想而知的是比4G更快的通信。虽然5G目前尚停留在一个试验的阶段，通信行业也仍未就其具体的标准达成共识，即便如此，5G不会单单只是速度上的提升- 5G将会是更具有复原能力的可用性网络，是一融合的网络，能够更多的支持无线设备的连入和支持庞大的数据流量，并且以低于现今成本交付的联网服务。
5G无线网络架构
当前，国际上多个标准化组织如ITU、NGMN联盟等都已经开始进行5G网络及其架构的研究工作。3GPP作为移动网络标准最主要的制定方，5G网络架构的设计将是其国际组织的重点工作，业界预期将在R14开始启动相关工作。学术界、产业界如欧盟METIS、中国IMT-2020网络技术工作组（包含中国国内的运营商、研究机构、设备商、高校）等已经开始着手这方面的讨论。
5G无线网络架构的研究主要从增强特定应用场合如高速列车、热点场所、室内环境等覆盖以及吞吐量、增强用户数据速率以及QoS需求、增强频谱效率以及能量效率、降低网络延时等方面入手。
5G网络研发进展状态
目前，5G研究仍处于需求制定和空中接口技术攻关阶段，尚未提出明确的网络架构。但总的看来，5G无线网络架构存在两条发展路线：一是综合化发展，即“演进+创新”的路子，在演进型的2G/3G/4G多制式蜂窝网络、以及短距离无线通信网络的基础上，融入创新型无线接入技术，形成综合型的5G无线网络架构。二是颠覆性发展，即“变革”的路子。
5G综合化发展的路子，也可以说是5G弥补了4G技术的不足，在数据速率、连接数量、时延、移动性、能耗等方面进一步提升系统性能。它既不是单一的技术演进，也不是几个全新的无线接入技术，而是整合了新型无线接入技术和现有无线接入技术（WLAN，4G、3G等），通过集成多种技术来满足不同的需求，是一个真正意义上的融合网络。并且，由于融合，5G可以延续使用4G、3G的基础设施资源，并实现与之共存。
移动网全球漫游、无缝部署、后向兼容的特点，决定了5G无线网络架构的设计不可能是“从零开始”的全新架构。然而，5G无线网络架构是一种演进，还是一种变革，将取决于运营商和用户需求、产业进程、时间要求和各方博弈等多种因素。
在5G架构设计的需求以及可能的技术方面，已经形成了一些共识。在需求方面，普遍将灵活、高效、支持多样业务、实现网络即服务等作为设计目标；在技术方面，SDN、NFV等成为可能的基础技术，核心网与接入网融合、移动性管理、策略管理、网络功能重组等成为值得进一步研究的关键问题。
5G关键技术
目前，5G的关键技术还处于研究与发展的阶段。为了实现5G的愿景和需求，5G在网络技术和无线传输技术方面都将有新的突破。5G关键技术总体框架如下图所示，在无线网络方面，将采用更灵活、更智能的网络架构和组网技术，如采用控制与转发分离的软件定义无线网络的架构、统一的自组织网络、异构超密集部署等；在无线传输技术方面，将引入能进一步挖掘频谱效率提升潜力的技术，如先进的多址接入技术、多天线技术、编码调制技术、新的波形设计技术等。
为何要研发5G技术？
研究数据显示：“4G的下一步发展最高可以达到峰值1G/s的上网速度，而5G则可以最高达到10G/s！”
与4G网络相比较，5G网络下载一部超高清的电影只需要1秒钟左右！目前人们使用最新的可联网设备大都基于4G网络的应用，随着智能手机、智能电视、可穿载设备这些终端的大量出现，越来越多的工作和生活都可以通过智能终端来解决。因此，对大流量的数据传递需求变得越来越大，传输速度也就要求越来越高，4G似乎已无法满足人们的种种更高需求了。于是在万众期盼下，新的通信技术5G应运而生！5G网络不仅拥有更快传输速度的同时，高承载、低延时、高可靠、低功耗的特点，皆让其拥有更高的性能表现。最重要的是，它是基于未来承载物联网的网络技术。
5G的战国时代
为推动5G的整体发展，ITU（国际电信联盟）宣布5G标准将在2020年制定完成。
在不久的将来，移动互联网和物联网将成为移动通信的主要驱动力。5G能够满足人们在居住、休闲或工作中的各种需求业务，通过物联网渗透到各行各业中，并进阶满足医疗、交通等的业务需求，真正的实现“万物互联”的宗旨。在如此的前景下，各大营运商乃至各国为了抢占先机，以更好的占领市场，早早的着手开始布局了。
欧盟委员会
欧洲进入4G的步伐落后于美、日、韩，且普及率也不高。为了抢回领先的地步，分别于2012年9月和11月早早启动了5G Now和METIS项目。在 MWC展会上，欧盟委员会副主席 Neelie Kroes 宣布欧盟将拨款 5000 万欧元（约合 6540 万美元）加速 5G 移动技术的发展，目标是实现欧洲组织和公司拥有20%以上的5G关键专利以及35%的全球市场份额，计划到 2020 年推出成熟的标准。
东亚地区（中国、日本、韩国）
除欧盟外，中、日、韩也都在独立开发自己的5G需求。鉴于2G、3G以往历史的被动弱势，此次中国也率先发力，IMT-2020（5G）推进组发布了5G概念白皮书，提取了关键能力和核心技术，形成了5G的概念，并且在5G网络架构和空口技术等方面已有所成就。日本也在2013年9月设立了“2020andBeyondAdHoc”项目，用以支持5G技术在未来十年的发展，并有望将5G技术应用到2020年东京奥运会上。而韩国一直以来皆处在移动通信的前沿地位，无论是在研发机构的设立上、还是长远的规划上，以及研发投入等方面都表现得更加积极。韩国在2013年6月启动的5GForum及2014年推出的5G移动通信促进战略-韩国计划在2018年的平昌冬季奥运向国际展示5G科技实力，更是将目标锁定于2020年获得全球移动通信设备市场20%的份额，国际标准专利竞争力全球第一。
其他独立网络供货商和营运商
厂商在技术更新换代中的表现更为直接。具有代表性的华为、易立信、三星、诺基亚、高通等。据报导，华为在最近几年将至少投入6亿美元用于5G技术的研发与创新，在欧盟的METIS项目、5G PPP计划中以及英国的5GIC项目中均可见华为积极的身影，商用网络将在2020年面世。同样，易立信也在采取积极的寻求合作，携手多个重要行业伙伴、重点大学以及研究机构，启动“瑞典5G”研究项目；此外，澳大利亚电信公司、中国信息通信研究院等也都是易立信的合作伙伴。三星则打算在2018年平昌冬季奥运会期间试水5G网络，带给用户一场移动端上的3D体育视觉盛宴。除了以上厂商外，中兴也发布了5G白皮书，并提出Pre 5G概念，力争在2016年推出Pre 5G可商用基站。阿尔卡特朗讯则参加了欧盟几乎所有的5G研发项目。由此可见，各大厂商都在积极的参与5G的研究和开发，全力备战5G领地的争夺战，誓在这场没有硝烟的战争中分得一杯羹！
5G的绊脚石？
对于5G的标准到底是什么，目前还是处于争论的状态。但似乎各国及营运商都不约而同的将推广商用化日程定在了2020年。既然技术面已获得解决，那么为何等到2020年才推出呢？是什么困住了5G到来的脚步？
5G- 承载物联网的“未来”
日前，苹果发布了智能汽车研发计划，似乎也预示着未来智能汽车应用的普及指日可待。而如此大规格的应用，对于网络于速度方面等要求也更为严苛，而5G恰恰可以满足这一点。设想一下，若无人驾驶汽车在行驶的过程中发生意外，刹车的实时反应时间是极为重要的，若网络延时性高，必定会造成不可预估的严重后果。具体来说，就目前4G网络而言，网络通常需要15-25毫秒的时间将数据传输给可能发生碰撞的车辆，然后车辆才会开始紧急制动；但在未来的5G网络下，这一数据的传输时间将仅剩1毫秒，大大降低乘客受伤的风险。
在不远的将来，通过5G、物联网- 工厂可以实现远程监控，从而了解何时需要补充原料、故障及时通报；智能家居也能让家庭生活变得更加便捷；手机下载一部自己喜欢的电影或视频仅需要几秒；智慧城市以及智能交通出行的网络应用；同步迅速的远程医疗诊断等…这些实时性的需求皆能得到极大的满足。由此可见，5G未来将扮演着物联网最重要的承载角色。
超5G
5G之后又会是什么新的技术呢？在5G尚未上马的时候，各国科研大军又开始积极备战超5G,力图争夺下一个制高点。人类总是在不断挑战自我中前进，人类历史总是需要一些Crazy的人和思想去征服一个又一个高峰。