通信世界的演化很快，幾乎10年就是一個時代，從上世紀(jì)90年代的2G，到2010年左右興起的4G。這個行業(yè)云集了世界上聰明的一群人，鉆研著的技術(shù)，為社會帶來無盡的便利和福祉。近代人類社會的演進(jìn)伴隨的就是通信技術(shù)的演進(jìn)，從開始的電報，電話，到近代的移動通信技術(shù)，正是溝通便捷讓加快了歷史的進(jìn)程。但通信行業(yè)本身也很尷尬，這是一個基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，承擔(dān)著為應(yīng)用提供管道的角色。今天的移動互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)口很大程度上就是移動通信技術(shù)的進(jìn)步挖出來的。所以通信技術(shù)本身的貢獻(xiàn)需要從應(yīng)用通信技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)出來，當(dāng)然5G也不例外。

要談5G網(wǎng)絡(luò)會怎樣的改變世界，談通信技術(shù)本身，談及伴隨著這種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的應(yīng)用。5G網(wǎng)絡(luò)主要有三大特點(diǎn)，極高的速率 enhanced mobile broadband (eMBB)，極大的容量 Massive Machine Type Communication(mMTC)，極低的時延Ultra Reliable Low Latency Communications(URLLC)，我就從這三個方面入手聊聊他將會給這個世界帶來什么潛在的應(yīng)用。


高速率
5G可以說是站在巨人的肩膀上，依托4G良好的技術(shù)架構(gòu)，5G可以比較方便的在其基礎(chǔ)之上構(gòu)建新的技術(shù)。未來的5G愿景強(qiáng)烈的一個方面就是用戶體驗(yàn)到的網(wǎng)絡(luò)速率。4G現(xiàn)在已經(jīng)很快了，但是還不夠，5G要做到的目標(biāo)是大10Gbps（defined by METIS)。


10Gbps是如何做到的呢？現(xiàn)在的移動網(wǎng)絡(luò)工作在相對較低的頻段，低頻段的好處的是傳播性能優(yōu)越，可以使運(yùn)營商用較少的成本（少量基站）達(dá)到很好的覆蓋。但是有一點(diǎn)不足就是低頻段的連續(xù)頻率資源非常寶貴，在國外各大運(yùn)營商會通過競標(biāo)的方式購買頻段的使用權(quán)，而在我們國家是政府分配。在4G LTE中單個載波大的頻率范圍是20MHz，通過載波聚合技術(shù)可以將多個非連續(xù)的載波合起來使用達(dá)到更高的速率，但是這樣還依然不夠。5G的一個特點(diǎn)就是高頻，受限于高頻的傳播性能，所以很多的高頻段頻率資源沒有被使用，這正是5G可以好好利用的資源。但是如何解決高頻通信的傳播問題呢？這就輪到大規(guī)模天線（massive MIMO）登場的時候了，高頻資源的頻率很高，波長就很短（毫米波），那么在天線設(shè)計的時候可以做到天線陣子和他們之間的距離很小，就可以在很小的范圍內(nèi)集成天線陣列。天線陣子數(shù)量的增加可以帶來額外的增益，結(jié)合波束賦形，波束追蹤技術(shù)以彌補(bǔ)高頻通信在傳播上的受限。

如此高的速率可以支持什么應(yīng)用呢？
高速上傳下載
3D視頻，4K甚8K視頻流的實(shí)時播放
結(jié)合云技術(shù)，工作，生活和娛樂全都交給云
AR，VR與游戲生活相結(jié)合
Media everywhere 改變媒體傳播的方式

大容量
物聯(lián)網(wǎng)這個話題近幾年來一直占據(jù)著熱門，但是受限于終端的功耗以及無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，廣域物聯(lián)網(wǎng)仍處于萌芽的狀態(tài)，伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，可以預(yù)見未來它必將大熱。

5G將會通過什么技術(shù)手段來支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展呢？首先看看它將如何解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心問題：功耗問題是困擾著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的大障礙，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)太多，而且由于很多條件的限制，終端沒有辦法充電，只有通過初次裝入電池，寄希望于終端自身能夠節(jié)省電能，使用越久越好。為了解決這個問題3GPP專門推出了針對廣域物聯(lián)網(wǎng)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過限定終端的速率（物聯(lián)網(wǎng)終端對通信的實(shí)時性一般不高），降低使用帶寬，降低終端發(fā)射功率，降低天線復(fù)雜度（SISO），優(yōu)化物理層技術(shù)（HARQ，降低盲編碼嘗試），半雙工使終端的耗電量降低。而5G還會在這個基礎(chǔ)上走得更遠(yuǎn)，通過降低信令開銷使終端更加省電，使用非正交多址技術(shù)以支持更多的終端接入。

大容量應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)
智慧城市
智慧家居
智慧電網(wǎng)
智能放牧，種植
物流實(shí)時追蹤（以后不是查快遞到?jīng)]到，而是查它在哪條路上）