2.1 越来越火热的5G到底是什么
5G是一种新兴的技术，在它进入日常生活前，很多人对它的了解仅限于比4G更快速、便捷。但仅了解这些是不够的，我们需要深刻了解5G，感受它对社会带来的改变。之前，全球首座运用5G研发与建设的智能车站已经在上海落成。由此可见，5G离我们的生活越来越近了，相信在不久的将来，该技术将彻底融入学习、工作的方方面面。
2.1.1 理论基础：5G标准与观点
未来，5G会朝着多元化、智能化的方向发展，当智能终端普及后，移动流量也会迅速增长。在这种情况下，与5G相关的标准和观点也渐渐成为必须探讨的问题。在这个方面，我国起到了举足轻重的作用，引发了其他国家和各企业的关注。
1.5G标准
首个5G新空口正式冻结并发布以后，5G标准顺利落地，5G时代就此开启，我国的运营商和设备商在国际上的话语权也明显上升。5G新空口确立了基站与终端之间的通信频段（低频为600MHz、700MHz频段，中频为3.5GHz频段，高频为50GHz频段），不仅是手机与基站的连接方式，也是5G的“最后一公里”环节。
5G新空口的内容主要包括3个方面：新波形、新多址技术、新编码技术，这些内容都有各自的作用。首先，新波形统一了基站的基础波形，提高了频谱的利用效率；其次，新多址技术和新编码技术提高了数据连接的速率与可靠性，充分满足了5G的发展需要。
作为5G新空口的重点，5G标准的制定也被提上日程。3GPP和GSMA是与通信技术相关的两大国际组织，前者主要负责对5G标准进行制定，后者则专注于5G的运营和推广。
3GPP的全称是“3rd Generation Partnership Project（第三代合作伙伴计划）”，最初，该国际组织的目的是为3G制定全球通行的标准，之后又确立了4G标准，现在又制定了5G标准，具体步骤如下。
（1）由3GPP的成员提出愿景或需求并进行早期研究，如果系统或功能可行再交给3GPP进行审核；
（2）所有成员都可以向3GPP进行提案，但提案必须获得至少4个成员的支持才会生效，如果被采纳则进入下一环节；
（3）经过多轮测评和考核后，项目组将提案总结成技术报告，再交由标准制定组决策，测评后，如在技术上可行则进入下一环节；
（4）将任务划分成技术模块并完成，而后经过TSG决策，产生发布版本；
（5）5G标准制定完成，各成员必须按照3GPP的规则将5G进行商用部署。
除了3GPP以外，另一大国际组织GSMA（全球移动通信系统协会）也参与进来，主要负责5G的运营和推广。GSMA是代表全球运营商的国际组织，连接了全球移动网络系统中近800家运营商及近250家企业。
由此可见，3GPP为制定和实施5G的标准做出了巨大贡献，而且未来还将继续为5G的普及不断努力，贡献自己的力量。
2.5G观点
当前关于5G有两种不同的观点，第一种观点认为5G是一个全新的技术，而不是在4G上的演变；第二种观点认为5G是4G的进化，4G是5G的奠基石。由于5G还未实现大范围商用，因此，这两种观点也为5G的未来发展提供了新的可能。
华为、思科、诺基亚、Finisar、英特尔是第一种观点的支持者，这些支持者都在为迎接5G的到来做准备。他们认为正是因为5G是全新的技术，所以必须不断加大研发力度，推出新的网络路线和设备，进一步提升网络架构。
以中兴为代表的很多企业支持第二种观点，认为5G是4G的进化。因为5G与4G在技术原理、运行方式、部署办法等方面都十分不同，但如果没有4G作为根基，或没有5G对4G的传承，那么5G的发展也是空中楼阁。
其实有争议才会有发展，无论上述哪一种观点都无法阻挡5G的前进脚步。可以肯定的是，现在最好还是选择“两条腿走路”，即一方面推动4G的进化，一方面研发5G。当然，5G标准也不能忽视，要根据实际情况不断优化和调整。
2.1.2 5G特征：高速度、大带宽、低时延
5G具有三大特征，即高速度、大带宽、低时延。高速度是5G最直观的表现，5G的传输峰值速度能达到10Gb/s，而4G的传输速度则为100Mb/s。在实际应用中，5G的速度也可以达到200Mb/s，这意味着下载一部2小时的高清电影只需要几分钟。
大宽带是针对宽带的频度而言的，就像高速公路上车很多，但只有4个车道，在车越来越多的情况下，拓宽车道是唯一的解决办法，这就是大宽带的思路。大宽带具有较高的送达能力，即使在全景视频或者VR体验中也不会出现卡顿等问题。
和4G相比，5G的体验速率优势明显。4G的时延大约为70毫秒，5G可以将时延缩短到1毫秒，数据几乎可以实时转化。低时延不仅可以做到“使令即达”“令行即止”，我们的生活、工作、学习场景也会因此发生变化。
除了上述三大特征以外，5G还可以助力万物互联的实现。万物互联是指在将来，手机、电脑、汽车等用户端都将处于联网模式，不再需要寻找密码进行WiFi的连接，方便了我们的上网需求，提高了学习与工作的效率。
其实，5G还有一个独特之处，就是使用的是高频率的毫米波，如图2-1所示。
5G利用高频率无线电波进行通信，用户端设备能够接收并解读这个高频率无线电波，进而使带宽增大、信息量增多，网速不断提升。高频率无线电波也有一个缺点，就是它是直线传递的，若遇见障碍物便会阻碍前进的步伐，导致信号变弱。
图2-1 毫米波的优势
5G若想克服这个问题，就需要建立多个基站，提升覆盖面积。然而，在城市中建满基站是非常不现实的。在这种情况下，微基站应运而生，如图2-2所示。
图2-2 宏基站与微基站的对比
由上图可知，宏基站就像电线杆一样矗立在城市的各个角落，占地面积大。而微基站则不同，其规模比较小，能够很好地融入城市中，而且数量比较多，覆盖能力比较强，信号也相对稳定。
总之，5G拥有高速度、大宽带、低时延的特征，这将给未来的生活带来改变。但是，5G采用的新技术也对其普及提出了挑战，需要新的设施建设帮助其发展。
2.1.3 5G的应用领域
如今，5G已经开始突破原有的限制，被广泛应用于很多领域，形成了极具影响力的“5G+”模式，如图2-3所示。
图2-3 5G的应用领域
1.5G+智能制造
2019年是5G的“元年”，其与智能制造的结合将为制造业带来改变。快速发展的5G为传统制造业向智能制造业的转型提供了机遇，其覆盖范围广、时延低的特点更好地适应了传统制造场景，也为新兴的端到端互联需求提供了技术支撑。在工业AR、无线系统化控制、云化机器人等方面，5G都将有所应用。
2.5G+农业
5G会推动农业的全方位智能化，这表现在种植智能化、管理智能化和劳动力智能化等多个方面。5G时代，农业将展现新景象，农产品的生产过程可以全程追溯，保证了其安全性；大数据的应用也推动了生产、管理、销售等环节的自动化和数字化；5G下的资源整合也促进了农业资源的共享和合理利用。
此外，5G还将推动农业细分领域的发展。例如，在水产海产领域，5G的应用可以实现海洋环境的预测、观察；在农贸市场方面，5G也可推动农贸市场的线上线下一体化。
3.5G+智慧城市
基于5G的智慧城市可以通过打造智能交通、智能照明等降低时间和经济成本，丰富人们的生活内容，提高人们的生活质量。
在智能交通方面，5G可以对道路和停车场进行信息系统建设，保障车辆与行人的安全，同时还可以根据车辆的行驶信息预先找到停车位，实现智慧停车；在智能照明方面，5G能够根据道路具体情况进行自动调光照明，既智能，又环保，路灯的功能也会更多样。
此外，将5G与安防系统结合可以打造新型智能安防，获取真实有效的数据。相关人员可以通过对这些数据进行合理分析，找到解决安全隐患的方法。
4.5G+智能家居与建筑
5G对智能家居的影响表现在很多方面，例如，整合智能设备，促进行业发展；广泛增加VoLTE的受众范围；为用户带来极致的享受体验等。5G的出现使智能家居不再是一个“孤岛”，不同产品之间可以联系，加速了整个行业的发展。
5G与建筑也有着千丝万缕的联系，“智慧工地”应运而生，即通过远程监控与建筑工地进行对接，实现建筑工地的智能化管理。这种智能化管理有助于推动传统建筑业的转型升级，可以让施工变得更安全，也可以让运维体系更标准。
5.5G+车联网与智能驾驶
5G在汽车行业的应用将推动车联网的发展，技术日益创新，新型应用日趋成熟，规模也不断扩大。但车联网的发展仍然面临着严峻的挑战，主要表现在干扰管理和隐私保护方面。
智能驾驶是汽车行业的未来，5G为发展智能驾驶提供了必要的技术支持。例如，5G可以实现高清视频的实时传输；5G切片技术为智能驾驶提供QoS保障；5G助力分布式边缘计算在智能驾驶中的部署。
可见，5G与各个行业和领域的融合已经成为趋势，企业只有跟随时代的潮流，才会使自己立于不败之地。因此，关注5G的研发现状及发展前景，对于企业开拓新道路、获得新发展来说十分重要。