二、5G網(wǎng)絡能力

5G網(wǎng)絡的能力何在？哪些技術支持了這些能力？當下的應用情況又是怎樣的？在了解了無線通信的發(fā)展脈絡后，我們來了解下5G網(wǎng)絡能力。國際電信聯(lián)盟（ITU）定義了5G的八大關鍵能力。

第一，用戶體驗速率。我們能夠感受到，近些年用戶體驗速率越來越快。通信中有一個單位量叫比特，簡寫成“B”。具體來看，1KB等于1024B，1MB等于1024KB，1GB等于1024MB，1TB等于1024GB。舉個例子，文字的大小多數(shù)以B為單位，語音的大小多數(shù)以KB為單位，圖片的大小多數(shù)以MB為單位，視頻的大小多數(shù)以GB為單位。從用戶體驗速率來看，4G的傳輸速率大概為100Mbps，5G傳輸速率能達到1Gbps。

第二，峰值速率。5G的峰值速率為10–50 Gbps，也就是每秒能傳輸10GB到50GB。

第三，移動性。5G的移動性能達到500km/h，也就是說，即使我們乘坐高鐵，都能享受暢通的網(wǎng)絡。

第四，端到端時延。5G的端到端時延是1毫秒。有了這樣的時延，就可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中有很多應用。

第五，連接數(shù)密度。5G的連接數(shù)密度是每平方公里10萬個連接點。5G的連接數(shù)密度能夠支持萬物聯(lián)網(wǎng)。

第六，能量效率。5G的能量效率比4G提升了50-100倍，也就是說，5G更加節(jié)能。

第七，頻譜效率。5G的頻譜效率比4G提升5倍。

第八，流量密度。5G的流量密度也比4G要高。

5G的八大關鍵能力細分為三大類的應用場景，分別是增強型移動寬帶應用eMBB、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務mMTC、低時延高可靠業(yè)務uRLLC。5G讓我們進入了“信息隨心至，萬物觸手及”的智能化社會，感受到了光纖般的接入速率、“零”時延和高可靠、千億設備的連接能力、多樣化場景的一致體驗、超百倍的能效提升。5G讓人們的穿戴設備能夠聯(lián)網(wǎng)，從而監(jiān)測個人的身體指標和運動情況；移動終端讓人們的溝通越來越方便；此外，5G還支持了農業(yè)、醫(yī)療、教育、交通等方方面面。5G網(wǎng)絡更加融合化、靈活化、彈性化、智能化。

三、5G關鍵技術

有哪些關鍵技術支撐5G？下面我們來看一看5G的關鍵技術。

第一，大規(guī)模多天線技術。首先，我們使用的手機都是有天線的，如果沒有天線，就無法收發(fā)信號。那么，手機的天線在哪里？有的手機天線在手機的背板后面，更多的手機把天線藏在了手機的外沿部分，這樣看起來就更加美觀?；疽彩怯刑炀€的，在1G、2G、3G、4G時代，基站的天線只有一根、兩根、四根、八根。大規(guī)模多天線技術是提升網(wǎng)絡速率的一個有效手段。5G時代，基站的天線可達128根甚至更多。這樣一來，傳輸速率就越來越快，數(shù)據(jù)流也越來越高。

第二，毫米波技術。波長有長短之分，如果波的繞射能力強，就可以傳輸無線信號。我們知道，波長等于波速除以頻率，而波速在相同介質中的傳輸速率是一樣的，頻率越高波長就越短。毫米波頻段具有帶寬資源豐富的優(yōu)勢，但其路徑損耗高、穿透力差、覆蓋范圍小，整體速率非?？臁Ｒ簿褪钦f，在近距離通信時，毫米波技術大幅度提升了速率。

第三，新型多址技術。通信中也有一些共享機制，這就是多址技術，“址”就是地址。不同用戶在進入網(wǎng)絡時都有一個標識，如果能有標識的共享機制，那么就會有更多的人能夠使用。為什么5G能夠支持每平方公里10萬個連接點，而以前做不到呢？就是因為以前的標識是有限的，現(xiàn)在我們使用了新型多址技術，實現(xiàn)了地址的共享，使得更多的連接點可以同時接入，從而提升用戶連接數(shù)。

第四，超密集異構網(wǎng)絡。什么叫超密集？以前的網(wǎng)絡不夠密集嗎？從基站類型來看，根據(jù)覆蓋范圍大小，可分為宏基站、微基站、家庭基站、皮基站、個人基站等。在宏基站部署范圍內，又布置了很多小基站，基站之間非常密集，這樣就可以進行頻譜共享，更好地利用資源，使得傳輸速率越來越高。

第五，網(wǎng)絡切片技術。在5G時代，進行靈活的網(wǎng)絡切片，可以實現(xiàn)給不同的人分不同的資源和速率，以滿足差異化的用戶需求，這樣就沒有資源的浪費了，網(wǎng)絡的效率也越來越高。

第六，D2D通信技術。什么是D2D通信技術？舉個例子，就是我的手機可以在基站的控制下，直接通過非授權頻段和家人進行通信，用戶之間可以直接收發(fā)信息，不用通過網(wǎng)絡進行多次反復傳輸，這種技術就是終端直通，減輕了基站的傳輸壓力，也降低了端到端時延。