哪怕“物联网”添加几十亿个在电波中交流的数码设备，5G的技术基础都能够提供如此之多的潜在带宽，以至于使未来几代的移动网络成为多余。确实，一些网络建筑师希望5G就是这一发展历程的终点。他们表示，此后的一切，都只不过是一些进化性改进。
大约每隔十年左右，就会出现新一代的移动网络。第一代移动电话始于1980年左右，当时还是依靠模拟技术来实现。而当1991年第二代出现的时候，整个移动网络开始走上数字化轨道。到2001年，第三代技术用高效的分组交换替代了过时又笨重的线路交换。大约在2010年，第四代移动网络大规模地采取IP技术，使移动设备能够通过宽带接入互联网。每一代技术的革新都为我们带来了新的频带，使网络的速度更快。人类不满足于仅仅传递声音，也越来越关注流动数据。
近来，无线运营商们已经开始思考5G网里应该包含些什么。随着外界重量级企业（如谷歌和脸谱网）威胁到他们美好的生意，一种紧迫感也随之袭来。如果移动运营商内部能够达成一致，则5G网有望在2020年准备就绪。
这样想可能有点太过狂妄，毕竟未来几年5G还有待争论。国家运营商和电信公司认为5G与他们自身的幸福息息相关，而政策制定者和倡导者则要为这一技术进行游说。然而，人们还是看到了希望的火光。5G与之前的几代移动技术不同，它是真正的全球标准——旅行者在世界任何地方都可以使用自己的手机，免去了到达之后购买本地SIM卡换在手机里的麻烦。
我们期望从5G得到什么？现阶段，关于5G我们能够肯定的几点之一就是——如果它要迎合社会需求，实现无处不在的即时连接。那么，5G网络的延迟期（即反应时间）必须达到大约1毫秒。今天，两个设备通过4G网络开启交流的速度大约为50毫秒，而在仍然普遍应用的3G网中，这一速度为500毫秒。
即使4G也远远不够快。例如，4G网络下，云端系统无法传输紧急指示指挥无人驾驶汽车穿过交通流。4G也达不到在远程会议中提供即时语言翻译的速度，更不用说在救死扶伤的手术中遥控指挥手术刀。很多即时无线应用的最大延迟期不得超过1毫秒。
另一个关键要求是数据速率，它要求初始速率至少是1Gbps（一千兆比特/秒），随后则是几Gbps。只有在这样的速度下，移动用户才能够将超高分辨率（即4k和8k）的视频传输到手机和平板电脑上。
今天，以LTE技术为基础的4G网，按照配置和通信量的不同，速度能达到10~100Mbps（兆位/秒）不等。大多数移动运营商仍然在推行他们的LTE服务，只有几家已经开始安装最先进的LTE-Advanced设备，（即真正的4G，与运营商假装成品的不成熟版本相对应）。据称，LTE-A的最高比特率达到了1Gbps。但是，在现实中，其速率更有可能是250Mbps。
那么5G网与最理想的4G网相比，又有多大改善呢？这很难说。然而，考虑到我们目睹的以往几代的十倍进展，5G的平均下载速度达到1Gbps还是比较现实的。如果技术随着时间逐渐成熟，其速度达到10Gbps也有可能。这样的无线速度甚至超出了目前互联网和家庭高清电视所用光纤的极限。
载波聚合和MIMO天线，这两项技术对于LTE-A的大幅增速功不可没。虽然不属于新技术，但两者在5G的实现中都有望发挥重要作用。
对于载波聚合来说，它一反仅仅收集附近最强信号的做法，可以从许多当地基站收集信号增加下载速度。这些不同的频道通常位于频谱上不同的波段，频率也不同，却可以组合成一根粗管。与其他的可能设备相比较而言，它能够更快地传输数据。在LTE-A中，多达5个20MHZ带宽的分量载波能够会合成一个100MHZ宽的载波。
考虑到频谱的全球稀缺性，大多数移动电信公司已经在尽可能的地方抢断了频率。结果，这些频谱区域相邻的概率少之又少。幸运的是，有了载波聚合，移动运营商不仅能够提升数据速率，还能够将不相邻的频谱段连在一起。当5G 5年多后在更拥挤的无线世界开始服务时，这一点会更加重要。
MIMO（多输入多输出）技术几乎一样。它的工作原理是通过两个或更多的天线传输两个以上数据流，同时，接收天线处理的并非最强的信号，而是所有输入信号。有人已经将它比作用多条小巷的公路代替只有一条小巷的乡村土路。今天在MIMO应用中，发送和接收方都会使用3或4条天线。但是如果将两端天线数增加到几十条，几百条呢？这会极大地提升下载速度，并且能够更高效地利用可用频谱。
然而，那一条频谱到底是哪一条却有待决定。今天的无线设备在拥挤的700MHZ~2.6GHZ无线电频率运行。但也不是说，5G一旦闪亮登场，今天4G甚至3G网用到的大块频谱就会立即闲置起来。还会有几百万没有立即升级到最新设备的用户（至少未来几年之内可能不会），移动运营商将不得不继续为他们提供遗留服务。
对于5G而言，显而易见的解决办法就是从今天的特高频转移到3GHZ和30GHZ之间的超高频波段，或者30GHZ到300GHZ之间的极高频波段。目前包括卫星电视，微波中继连接，航空雷达，射电天文学和业余无线电都在使用这些稀薄频段（也因波长被称为毫米波）。在世界上大多数地区， 60GHZ左右的一段频谱都被划归公共使用。随着最新802.11ad标准的出现，WIFI一族计划开发免执照的60GHZ波段，用于家庭内部特高清视频的传输。在典型配置中，802.11ad在适度距离内发送速度超过了6Gbps。
然而，凡事总有弊端。它的一个弊端就是，如此极端的频率容易被墙甚至周围移动的人阻挡，同时还导致空气中氧分子产生共振，从而易被氧气吸收。（尽管只有在100米之外的地方，吸收才会比较严重。）但是，如果在70GHZ及以上频率，空气吸收问题就完全消失了。据说，芬兰的一家网络基础设施公司——诺基亚在实验室短距离的70GHZ实验中，达到了115Gbps的速度。 所有的一切都表明，5G需要的是离用户较近而不是离蜂窝塔较近的基站。恰好，这样的基站已经成为一种趋势。目前，比WIFI调制解调器还要小的微细胞蜂窝，已经主要被用在建筑物内来解决移动接收能力差的问题。为了满足5G的需要，需要在现有的蜂窝基站之间建立数百个蜂窝接入点来填补空白。很少有人注意到附在灯杆和建筑物四边的小天线盒子，更不要说对它们的出现表示反感了。在建立新的蜂窝塔时，这是常有的事儿。
想想真是诱人，哪怕“物联网”添加几十亿个在电波中交流的数码设备，5G的技术基础都能够提供如此之多的潜在带宽，以至于使未来几代的移动网络成为多余。确实，一些网络建筑师希望5G就是这一发展历程的终点。他们表示，此后的一切，都只不过是一些进化性改进。想的挺美！但是，过去用别的方法教会我们，哪怕最富智慧的预言家都将败在未来的手里。
【本文来源于经济学人，由译言/落雪进行编译 】
5G是下一代移动通讯技术，凭借着高宽频、低延迟、海量联网的三大优势，能够带来更加丰富的内容与应用，对于无人车、智慧城市、虚拟现实等领域发展有很大的帮助。业内人士指出，全球通过5G创造出商品和服务的总产值，在2035年将达到惊人的12.3万亿美元。
2020年全球5G商转已经箭在弦上，相关的前哨战早已开打，中兴通讯展出5G原型机，联发科推5G数据数据芯片兑现2019年预商用的承诺，华为展示了号称世界首款达到3GPP标准的5G商用芯片Balong5G01，英特尔宣布与NTT Docomo合作打造5G东京奥运。加入的业者越来越多，商业应用也百花齐放，5G产业的未来也逐渐清晰。
目前，5G被定义作三大应用场景，首先是增强型移动宽带，通过网络的覆盖、容量的提升，支持更高效的资料传输，例如AR、VR此类需要密集运算的体验。其次是推进海量物联网的应用服务，包括智能家居、智慧城市等领域，第三则是关键业务性服务，如自动驾驶、智慧工厂、智能医疗等等，受限于原本4G下速度与稳定性的服务应用，都可以在5G下获得实践。
VR/AR：4G未熟，5G花开
今年二月韩国平昌冬奥会上，360度VR实况转播首度启用，观众可以通过VR装置，感受从选手头盔镜头所看到的沉浸式的画面，此次转播是韩国SK电信与三星、英特尔共同合作的一项大规模的5G商用网络实验。此外，还为观众提供了同步视角、互动时间切片、全景视角等5G应用服务，全面改写观赛的视听体验。
VR产业的发展瓶颈，在于使用者戴上VR装置，时间一久就会产生头晕等不适感。问题出现在技术层面，在VR世界中进行视角的转化或是提升影像品质时，会产生非常大的数据流量，但是目前的4G网络难以支持这样的传输速率，较大的时延会让使用者感到晕眩。
5G高宽频、高速率、低延迟的特性，是VR技术发展的有利因素，在5G网络的支援下，VR将呈现更即时更清晰的3D影像，在云计算的进一步加持下，VR下一步也有望摆脱线缆的束缚，走向行动化与一体化，VR厂商也开始布局VR一体机市场，Oculus、htc也都相关产品推出，为VR市场预热。
除了大众熟悉的娱乐领域的应用外，VR以及AR也将向其他领域深入，爱立信的一份报告指出，未来媒体、教育、工作、社交互动、旅游与零售业将率先导入VR/AR。可以预见到的是，在5G时代技术突破后，将产生更多的应用，VR和AR将真正走向生活。
不止是自动驾驶与车联网的推手
现阶段从上游的通讯厂商、芯片商、到传统车企、运营商、网络服务商、互联网厂商，无人不提自动驾驶和车联网，汽车的想象空间堪比智能手机，Strategy Analytics预计到2025年将有3.82亿台互联网车辆，如此庞大的数量意味着庞大的产值。
自动驾驶需要仰赖高度精确的图像反馈与即时更新，必须具备高精度的坐标、道路坐标、道路路标、周边物件资讯，再通过云端即时更新路况、障碍物等动态路况，用人工智能进行整理运算，最后做出正确的决策。这一系列的动作需要十分庞大的运算能力，仅靠车载作业系统，是难以完成的。这就需要借助边缘运算与云端运算相结合，提升数据与资料的处理能力。在5G高频宽、低延迟的支持下，有望进一步提升自动驾驶的稳定性和商业化普及。
现在的自动驾驶还是处在单车智能，没有车联网的支持，想到达到L5全场景的自动驾驶几乎不可能，更不用提未来的智慧交通实现，车联网是借助信息通信，实现车内、车与人、车与车、车与路、车与云端的综合服务，车与车之间能够“互相交流”来避免或者减少交通事故的发生。5G的商用网络，将推动自动驾驶与车联网的联合。
今年2月，韩国SK电信就与本国运输安全管理局进行合作，在5G的支持下，完成两辆自动驾驶车的路测，这两辆自动驾驶汽车在行走的路途中彼此交换即时的路况咨询、与周遭的车辆保持适当距离，感知外在环境。
而5G提供给车的想象空间还不仅限于此。丰田在今年年初的CES上展示了一个e-Palette的自动驾驶商用平台，可以根据不同公司的需求选择合适的系统与管理工具，Uber、滴滴、亚马逊、必胜客都与平台建立了合作，计划在2020年试运行。日前，日本7-11、快递企业雅玛多与丰田也宣布共同开发移动便利店的计划，e-Palette就是这个计划的核心支撑。
另一方面，5G下自动驾驶与车联网的升级，汽车的共享服务也将建议进一步进化，日产、三菱、雷诺与滴滴就在进行合作，测试一项自动驾驶共享乘车服务，EasyRide。而自动驾驶的龙头Waymo也计划在今年推出共享出行的服务。
工业4.0：加速智慧制造 普及未来工厂
爱立信的5G潜在商业报告中指出，对于资讯与通讯企业来说，制造业是最有潜力的市场之一。因为现有的连接速度限制了装置传输数据的能力，在5G的帮助下可以显著减少线缆、增加连接速度，并赋予云计算的能力，能进一步实现自动化，降低成本、实现弹性生产并改善工作环境。
诺基亚与博世在去年就投入到工业物联网的发展之中，在福布斯杂志的报道中，一座5G的智慧工厂正在成型。在这个工厂中，已经采用物联网技术，通过各种感应器，打造工厂自动化环境，还导入工业机器人，进行组装和包装。而且未来的目标是做到无人工厂，用机器人管理机器人。而实现这样愿景需要5G。
AT&T也瞄准了制造业，制造业热衷利用无线技术来快速重新配置生产线，生产新产品。Wi-Fi目前已经被制造商用于建立专用的无线网络，但是Wi-Fi无法提供干扰保护与高速连线。而5G的稳定与低延时可以为工厂带来重大机遇，尤其是以精密仪器和操作的工厂。
而高通也推出了一款采用5G NR无线PROFINET工业以太网络，用于工业物联网，能够有助于重新配置工厂，提供工厂生产力和灵活性，要求严格的工厂自动化应用中进行精确指挥和控制的能力。
未来工业是市场仍将持续不断的成长，5G也将会持续为制造业赋能，创造出更多的价值。
最后引用市场调研机构IHS Market一份报告的说法，“5G不仅是4G技术的提升，而是藉由这项技转型成为推动各个产业的变革，就像过去的印刷机、电力及蒸汽机一般。”