如果說4G改變生活，那么5G改變的就是整個社會。

題記

近幾個月爆火的電視劇《長安十二時辰》中，除了精彩緊湊的劇情和演員精湛的演技，更讓我們認識了一套長安城中用于傳遞情報的“望樓”體系。

城內每300步就有一個望樓，通過信號板的上圖案的變化進行破譯，讓信息瞬間傳遍整個長安城。

無論是“烽火狼煙”還是“望樓傳信”，或者是“鴻雁傳情”，這些都是傳統形式的無線通信、可見光通信。

這些通信體系都是給人設計的，所以在距離、信息量傳輸上不能超出人的生理極限，比如說視距遠近。

電氣革命時代之后，通信系統的范圍和效率大幅度上升，電報、電話的使用讓我們突破了視距約束，移動通信的出現更是讓隨時隨地與任何人之間的通信成為可能。

隨著自動化、智能化的不斷普及，包括傳感器、控制器在內的各種機器開始被賦予越來越強大的功能，物體被賦予了主動產生信息、主動通信、主動接收信息的功能，人不再是信息的最初發起者和最終消費者！

5G之前的所有通信系統都是“以人為中心”來設計的，偶爾會兼顧物，但是5G帶來的三大應用場景將產生第一次全面針對物而不是人的通信標準，各項指標都已經遠遠超越人的極限。5G時代也將是從語言文字到萬物互聯轉變的起始點。

01

什么是5G？不只比4G多1G

說到G，很多人首先會想到我們常說的流量單位。但是5G的這個G和流量完全不是一回事。

1、2、3、4、5G的G是英文Generation的縮寫，翻譯過來就是“代”的意思。

5G就是指第五代移動通信技術，也是最新一代的蜂窩移動通信技術，也是既也是即4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統之后的延伸。

相對于之前幾代通信技術來說，5G的到來不僅僅提供了超高的網速。

5G時代，我們將進入一個智能感應、大數據、智能學習整合起來的萬物互聯時代。

雖然距離5G的完全普及還需要一段時間，但是5G的三大應用場景絕對會讓我們進入一個全新的世界。

增強移動寬帶，網速飛躍式提升

1G打電話；2G發短信；3G刷網頁；4G看視頻；5G時代，標清的視頻還不夠，要看就看高清、藍光的！5G將提供大帶寬高速率的移動服務，主要面向3D/超高清視頻、AR/VR（增強現實/虛擬現實）、云服務等應用。

我們使用的4G網絡一般用戶實際下載速度為50Mbps，5G將移動網絡速度大大提升，理論上可以達到1Gbps左右。

在5G網絡之下，我們下載一部高清電影需要兩三秒鐘就完成了！

海量機器類通信，萬物互聯的未來

5G最主要的價值之一，就是突破了人與人之間的通信，使人與機器、機器與機器之間的通信成為可能。

2008年，美國政府將 IBM 公司的“智慧地球”作為了國家戰略。隨后，2009年6月，歐盟提出了物聯網行動計劃；2009年 8月中國提出了“感知中國”戰略；日本提出了i–Japan 國家戰略。諸多國家和地區紛紛推出了自己的物聯網戰略，一時間，全球刮起了物聯網熱潮。

5G技術讓大量的物聯網應用得以實現，比如電線桿、車位、井蓋、門鎖、空氣凈化器、冰箱、電視、洗衣機等等全部接入網絡，最終讓我們進入萬物互聯、智慧地球的時代。

高可靠低時延連接，助力工業互聯網

傳統的通信中，對于反應時間的要求是相對較低的，但是無人駕駛、工業機器人、智能生產線，卻需要高可靠和低時延的通信技術。

5G帶來的超高可靠低時延通信場景，用以滿足面向遠程醫療、工業設備、車輛等物體的通信需求。

以前4G網絡時延最好只做到20毫秒，在5G場景下，傳輸的控制面時延只有1毫秒， 超越了人的觸覺極限；同時，可以支持每小時500千米的高速移動環境下通信。而且在運行過程中不會擁堵，不會被干擾。也就是說，我們乘坐目前最快的高鐵，也不用擔心網絡不好了。

從電話的發明到第一部手機的誕生，用了100年；從手機誕生到4G普及，用了不到30年。回顧從1G到5G的發展歷程，我們很容易就會發現，技術的更新速度在不斷加快。新技術標準的推出速度，也在加快。

02

1G：野蠻生長的第一代移動通信

1939年，在萬國博覽會上，美國當時最大的電信運營商AT&T提出了第一代移動通信的想法。然而直到30多年之后，在摩托羅拉移動通信負責人馬丁·庫珀的帶領下，1976年，美國摩托羅拉公司首先將無線電應用于移動電話。就在同一年，國際無線電大會批準了將 800/900 MHz 頻段用于移動電話的頻率分配方案。

1978年底，美國貝爾實驗室研制成功全球第一個移動蜂窩電話系統——先進移動電話系統（Advanced Mobile Phone System，AMPS）。5 年后，這套系統在芝加哥正式投入商用并迅速在全美推廣，獲得了巨大成功。

同一時期， 歐洲各國也不甘示弱，紛紛建立起自己的第一代移動通信系統。瑞典等北歐四國在 1980 年研制成功 NMT–450 移動通信網并投入使用；聯邦德國在 1984 年完成了C網絡（C–Netz）；英國則于 1985 年開發出頻段在 900MHz 的全接入通信系統（Total Access Communications System，TACS）。此外，日本的 JTAGS、法國 的 Radiocom 2000 和意大利的 RTMI 也都是第一代移動通信系統（1G）的制式。

1G時代實現了移動電話的語音傳輸，我國移動電話公眾網由美國摩托羅拉移動通信系統（A系統）和瑞典愛立信移動通信系統（B系統）構成。

A系統和B系統之間是不通的，所以在不通的城市可能就不能夠互相用手機通話。第一代移動通信在我國建立的時候，很多人手中使用的還是“磚頭”一樣的摩托羅拉8000X，也就是人們俗稱的“大哥大”。那個年代的大哥大售價高昂，絕對是身份的象征。

第一代蜂窩通信技術和磚頭手機帶給人們驚喜的同時，也帶來了嚴重的弊端：

容量受限、信號質量欠佳、安全性差，而且因為缺乏統一組織，第一代移動通信系統有制式紛雜、無法互聯互通、無法全球漫游的缺陷。

隨著通信技術的不斷進步，數字通信的2G時代應運而生。

03

2G：漸入佳境的數字時代來臨

1991年，第一個 GSM 呼叫在芬蘭實現；1992年，第一條GSM 短信實現；1993年，澳大利亞成為第一個使用 GSM的非歐洲國家，GSM國際化的腳步就此邁開，新的規則開始走向全球；1995年，GSM 登陸北美，全球用戶超過了1000萬，全球移動通信系統協會舉辦了全球范圍的世界移動大會，該大會一年一屆，一直延續至今，是全球規模最大的移動通信界盛會。

1996年，中國開始部署 GSM 網絡。2003年GSM 推出EDGE（EnhancedData Rate for GSM Evolution，增強型數據速率GSM演進）技術，可以讓用戶以 40kbps 的速率上網，而在此之前數據的傳輸速率只有 9.6kbps。

與第一代移動通信技術相比，第二代移動通信技術采用了數字編碼技術，具有穩定、抗干擾、安全的特點。同時也實現了在1G時代不能實現的東西，比如來電顯示、呼叫追蹤、短信等。

2002年，著名導演斯皮爾伯格的《少數派報告》上映，科技感十足的諾基亞7650借助電影名噪一時。技術的革新讓手機成本大幅度降低，不再僅僅是有錢人可以擁有的奢侈品，已經逐漸走進千家萬戶。

更重要的是，從2G開始，制定了之后移動通信標準制定的規則。

首先是由高校科研機構、設備商、運營商等進行“頭腦風暴”，完成下一代移動通信的愿景規劃和指標設計，給出各自的關鍵技術；

然后由 3GPP、IEEE等組織完成提案收集和整理，并形成統一意見；

最后提交給國際電信聯盟進行決議，形成國際標準，由各國政府去實施。

04

3G：群雄紛爭的數據時代

從1998年到2000年，國際電信聯盟討論第三代移動通信標準的會議持續了近兩年。當時全世界提交了三種標準：美國的CDMAEVDO、歐洲的WCDMA、中國的TD-SCDMA三種通信標準。

會議過程中歐洲、美國兩大派互不相讓，最終第三大移動通信標準就成為了“三足鼎立”的局面。

2000年5月，國際電信聯盟發布了第三代移動通信標準，分別是中國的TD-SCDMA、歐洲的WCDMA和美國的CDMA2000。

3G曾經承載著全球電信行業的高度期待，2000年，英國、德國、意大利、法國等國家，開始競標3G牌照和無線頻譜的拍賣，各家運營商總計投入900億美元。德國更是創下了高達458億美元3G牌照的拍賣紀錄。

從2000年3G通信標準發布，直到2007年之后才實現世界范圍內的普及，關鍵原因是沒有殺手級的應用。

智能手機的出現，才讓3G真正走入尋常百姓家。

最早的智能手機操作系統是1996年微軟發布的Windows CE，這套系統沿用過去PC操作系統的思維方式，發展速度十分緩慢。1998年，英國Pison公司與諾基亞、愛立信和摩托羅拉合資成立Symbian公司，專門研發對抗微軟的手機操作系統。

微軟和Symbian兩套系統的廝殺持續了很多年，有一家公司偷偷的壯大著勢力。蘋果公司借鑒這兩家公司手機的技術，收購了一家研發觸控技術的公司FingerWorks。

2007年1月，喬布斯發布了第一代iPhone。

iPhone憑借簡潔的界面、屏幕觸控技術以及應用商店的同一平臺一戰成名，一舉擊潰了耗費7年研究的Symbian系統，由此開始了智能手機市場的全面爆發。蘋果與三星手機在全球手機市場形成了壓倒性優勢。

2009年1月7日，中國頒發了3張3G牌照，分別給了中國移動、中國聯通和中國電信。

3G時代的到來，數字通信向數據通信發展。通信速度大大加快，最低速度384Kbps，最高可以達到7.2Mbps，比2G提高30多倍。

3G手機除了高品質電話通話之外，還能進行多媒體通信，也能實現與電腦的互通傳輸。

05

4G：驚艷來臨的數據全面爆發

雖然全球試圖統一第四代移動通信標準，但最終還是分為TD–LTE和FDD–LTE兩大陣營，與其同時發布的IEEE 802.16m很快也銷聲匿跡了。

4G因為下載速率達到100Mbps，人們驚呼可以徹底不要網線了。如此高速率的無線帶寬，讓人們開始對移動通信的無限可能展開了想象。

截止2018年6月，中國4G用戶數量超過11.1億。隨著4G網絡蓬勃發展，運營商加緊基礎設施建設。

目前中國三大電信運營商的網絡基站綜合超過640萬個，遠超世界其他國家的4G基站數綜合。

隨著網速和網絡覆蓋的提升，我們開始真正進入移動互聯網時代。大量基于視頻的業務開始爆發，視頻播放業務從傳統的電視開始轉向網絡，視頻播放平臺的收費業務逐漸被用戶接受并成為習慣。

直播的出現也影響了人們的娛樂和交流模式，直播平臺也造就了一個又一個高流量和高收入的“網紅”。

4G時代，另一個移動互聯網的爆款應用就是以抖音、快手為代表的短視頻平臺的爆發。

跳舞拍個視頻，招貓逗狗拍個視頻……「視頻化」傳播趨勢正在形成。在這個過程中，抖音、快手等短視頻平臺迅速崛起，搶占了視頻碎片化、社交化傳播的「生態位」。

截止2019年6月，短視頻行業新安裝用戶接近1億，總體月活躍用戶數 8.21億，其中抖音的日活躍用戶數更是突破了3.2億。

依靠精明的推送算法及精彩的內容，短視頻平臺吸引了大量用戶入場，一邊欣賞他人短視頻作品，一邊參與到短視頻創作當中。

基于智能手機的定位能力，共享單車、共享汽車呈爆發式發展，甚至在某一段時間被網友們笑稱“共享單車的顏色都不夠用了！”

外賣這樣的服務徹底滲透到人們的日常生活中，每天上億單的服務讓生活變得更加簡單。

移動支付的發展讓交通、電商、共享服務發展迅速，今天從飛機值機到火車票訂票，再到坐公交車、地鐵，都可以通過一部手機來完成。甚至出國旅游，很多多家都可以使用支付寶來進行消費支付。

從 1G 到 5G，移動通信系統已經完成了從模擬通信到數字通信、從純電路交換到全 IP 交換、從FDMA 到OFDMA的數次技術更新，每一次更新都帶來了更快的速度、更低的時延和更多的特性，也帶來了更好的用戶體驗。

如果說4G改變生活，那么5G改變的就是整個社會。

5G時代，人類將進入一個移動互聯、智能感應、大數據、智能學習整合起來的智能互聯網時代。5G作為一張公共網絡，會被切分成多個切片，在智能交通、智能家居、智能健康管理、工業互聯網、智慧農業、智慧物流、社會服務等多個領域進行應用。不僅讓人們的生活更加方便，也更能提升社會管理能力。

5G低功耗的特點，可以用低成本去構建高效率的社會運作體系。例如空氣質量檢測，北京僅有35個空氣質量檢測點，難以對污染源進行高效監測。通過5G低功耗網絡，可以把路燈桿、電線桿都綁定監測設備，不僅可以精確了解空氣質量，還可以控制企業排污。

5G的價值，不僅僅是更快的速度，還有低功耗、低時延、萬物互聯，這些能力讓網絡的功能大大延伸。

隨著5G時代的到來，這個世界將變得不再一樣。